基于MC算法的醫(yī)學(xué)圖像三維重建的研究.pdf

1、　　醫(yī)學(xué)圖像可視化是近年來(lái)一個(gè)研究熱點(diǎn)問(wèn)題,它的任務(wù)就是從一系列連續(xù)的二維圖像中重建出三維圖像。它能夠?yàn)獒t(yī)生提供更清晰逼真的器官或組織的三維立體圖像,輔助醫(yī)生進(jìn)行定性及定量分析,提高了醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確率。因此,對(duì)于醫(yī)學(xué)圖像三維重建算法的研究具有重要的意義。
　　移動(dòng)立方體(Marching Cubes, MC)算法是面繪制中的經(jīng)典算法,它使用的中間幾何圖元的基本表達(dá)元素為三角面片。這種表達(dá)適用于醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù),并且MC算法本身比較簡(jiǎn)單

2、有效且應(yīng)用廣泛,所以其對(duì)于面繪制的研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。但是MC算法本身也有一定的缺點(diǎn)。例如MC算法在生成等值面過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量冗余三角形,同時(shí)在該過(guò)程中要遍歷所有的立方體,這樣就造成了算法執(zhí)行效率低。
　　本課題針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要從提高繪制速度和改善繪制效果兩方面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)MC算法進(jìn)行改進(jìn)。本課題嘗試了兩種方法提高重建速度。一種是采用基于二次誤差測(cè)度的消減類,它可以在保證繪制效果的條件下,有效的減少生成的三角面片數(shù)量,提高

3、重建速度。另一種方法是采用類似于區(qū)域增長(zhǎng)法與MC算法相結(jié)合的快速M(fèi)C算法。該方法是通過(guò)減少無(wú)用立方體訪問(wèn)來(lái)達(dá)到提高重建速度的目的。本課題采用了計(jì)算法向量、網(wǎng)格平滑和連通性技術(shù)對(duì)繪制效果進(jìn)行改善,得到了真實(shí)可靠的組織重建模型。
　　經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知：采用基于二次誤差測(cè)度的消減類可以在保證繪制效果的條件下,有效的減少生成的三角面片數(shù)量,提高了重建速度。快速M(fèi)C算法由于減少了無(wú)用立方體的掃描,提高了重建速度?？焖費(fèi)C算法的繪制效果