基于體繪制的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù).pdf

1、體繪制算法直接對三維數(shù)據(jù)場進(jìn)行繪制，避免了構(gòu)造中間幾何圖元，繪制的圖像可以反映物體的內(nèi)部細(xì)節(jié)，逐漸成為三維可視化算法的主流。不過由于體繪制算法的計算量很大，一般難以滿足實時繪制的要求，限制了體繪制技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。錯切變形算法通過將體繪制中最耗時的重采樣計算從三維降低到二維，大大提高了繪制速度，基本實現(xiàn)了實時繪制，是目前為止最快的體繪制算法，具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，錯切變形算法由于重采樣步長相對過大，造成圖像質(zhì)量下降，同時要求體數(shù)據(jù)各

2、向同性，同性化的過程也可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息的丟失。
　　 本文研究了主流的體繪制算法，重點研究了錯切變形算法，針對該算法存在的問題提出改進(jìn)方案，實現(xiàn)了改進(jìn)后的算法，驗證了方案的有效性；并將實現(xiàn)的算法集成到實驗室醫(yī)學(xué)圖像處理軟件系統(tǒng)中，對軟件系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)充和完善。
　　 本文的主要內(nèi)容有：
　　 1.研究和總結(jié)了主流的三維可視化算法，討論了可視化技術(shù)的數(shù)學(xué)背景；對錯切變形算法的基本原理、矩陣分解、坐標(biāo)系統(tǒng)定義及變換等做

3、了深入研究，總結(jié)了算法的具體流程；介紹了將屏幕二維坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為空間三維坐標(biāo)的虛擬球面模型，以實現(xiàn)通過鼠標(biāo)在屏幕上的二維移動控制三維物體的空間旋轉(zhuǎn):
　　 2.詳細(xì)研究了圖像合成理論，針對錯切變形算法圖像質(zhì)量下降的問題，提出一種改進(jìn)的圖像合成方法。該方法中，用于合成的光線段的取值由兩端的樣點值決定，引入了后端樣點對光線段取值的影響，而不是傳統(tǒng)方法中單純等于前端樣點的值，取值更加合理。通過在Matlab中對算法進(jìn)行實現(xiàn)，驗證了該方法對