基于CT圖像的輪廓樣條曲線建模關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像幾何建模是一個多科學(xué)交叉的研究領(lǐng)域，它涉及數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)知識。而基于二維平面輪廓線數(shù)據(jù)點重建三維曲線模型是幾何建模研究領(lǐng)域的一項重要研究課題，較多的應(yīng)用于個性化醫(yī)學(xué)假體設(shè)計。個性化醫(yī)學(xué)假體設(shè)計需要獲得植入位置組織輪廓曲線模型。本文以此應(yīng)用為背景，主要對斷層圖像預(yù)處理，圖像目標(biāo)組織提取，目標(biāo)組織輪廓線提取、輪廓樣條曲線建模等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究與實現(xiàn)。
　　 首先，對斷層圖像進行預(yù)處理，針對中值

2、濾波對濾除脈沖噪聲效果較好、小波變換對濾除高斯噪聲效果較好的特點，本文采用將小波變換和中值濾波相結(jié)合的方法，能去除斷層圖像噪聲的同時，保留圖像的細(xì)節(jié)特征。
　　 其次，分割目標(biāo)組織或器官，針對CT醫(yī)學(xué)圖像的特點和骨組織的形態(tài)特征，交互選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)值作為分割閾值，首先對CT圖像進行二值化處理，再采用適當(dāng)?shù)男螒B(tài)學(xué)操作進行區(qū)域修整，最后經(jīng)掃描線種子填充法提取出目標(biāo)組織的三維連通區(qū)域。
　　 然后，用輪廓跟蹤法提取目標(biāo)組織輪廓曲

3、線。在用輪廓跟蹤法提取目標(biāo)組織輪廓曲線過程中，本文根據(jù)前一邊界點和當(dāng)前邊界點的相互位置大致確定出下一邊界點的走向，搜索下一邊界點時就不必對當(dāng)前點的所有的8-鄰域像素點進行比較判斷，可減少相當(dāng)?shù)挠嬎懔?，大大縮小跟蹤時間。
　　 最后，對數(shù)據(jù)點進行B樣條逼近獲得輪廓線框模型。經(jīng)過圖像分割、輪廓提取獲得的輪廓像素數(shù)據(jù)量太大，本文先運用多邊形逼近獲得目標(biāo)組織輪廓的特征點集合，減少原始輪廓上像素的數(shù)目，再進一步應(yīng)用三次非均勻周期B樣條逼近