交互式虛擬人圖像分割系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、“數(shù)字化虛擬人”計(jì)劃是目前信息技術(shù)和生物技術(shù)等交叉領(lǐng)域中的一個(gè)科學(xué)研究熱點(diǎn),旨在可視化人體結(jié)構(gòu)和模擬人體生理機(jī)能,以提高人類對(duì)自身的認(rèn)識(shí)并促進(jìn)醫(yī)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。虛擬人圖像的分割,可為該計(jì)劃提供精確的組織分割數(shù)據(jù)用于可視化與建模,是整個(gè)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)和關(guān)鍵工作之一。
　　圖像分割是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的任務(wù),經(jīng)過(guò)多年的研究圖像分割還沒有找到一個(gè)通用的方法。雖然很多優(yōu)秀的方法相繼被提出,但針對(duì)虛擬人圖像的分割方法比較少而且存在很多的不足

2、。在此情況下,本文的研究目的是針對(duì)虛擬人圖像的具體特點(diǎn)設(shè)計(jì)出一個(gè)合適的圖像分割框架,為后續(xù)的圖像處理提供有效而精確的分割數(shù)據(jù)。
　　首先,本文對(duì)虛擬人圖像原始數(shù)據(jù)集做了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作,包括轉(zhuǎn)換圖像文件格式、降低圖像分辨率和裁剪目標(biāo)區(qū)域等操作,從而更加方便圖像文件數(shù)據(jù)的讀取、減少無(wú)效數(shù)據(jù)的干擾和提高圖像處理的效率。
　　接著,本文采用Grab Cut方法對(duì)虛擬人圖像的人體軀干和肺部進(jìn)行交互式分割,并利用圖像之間的相似性和連續(xù)性特

3、點(diǎn)提出序列分割的思路,以便快速地獲取人體軀干和肺部的分割數(shù)據(jù)。而對(duì)于具有復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)的心臟,則采用基于Flood Fill的彩色標(biāo)注方法對(duì)心臟進(jìn)行標(biāo)注以達(dá)到分割的目的。
　　然后,本文對(duì)分割完成的數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度化處理,解決分割過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲、邊緣不平滑和內(nèi)部孔洞等問(wèn)題,并提取軀干和肺部的邊緣從而為后續(xù)的人體電生理模型的仿真提供數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。
　　最后,本文合并所有的分割結(jié)果,使得人體軀干、肺部和心臟等分割數(shù)據(jù)合并到同一張圖像上,