彩色人體切片圖中組織識別和重建技術(shù)研究.pdf

1、“數(shù)字化虛擬人”研究是當(dāng)前國內(nèi)外的熱點(diǎn)問題之一，它是把人體形態(tài)學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等信息，通過大型計(jì)算機(jī)處理，而實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化虛擬人體，可代替真實(shí)人體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的技術(shù)平臺。它是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，是數(shù)字圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在生物醫(yī)學(xué)工程中的重要應(yīng)用。數(shù)字化虛擬人不僅在醫(yī)學(xué)、航空航天、建筑、影視制作等與人體相關(guān)的多個(gè)領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用，而且它的產(chǎn)生能夠推動(dòng)交叉學(xué)科的發(fā)展，在一定程度上能提高國家的綜合科技實(shí)力水平。因此，對數(shù)字化虛擬人

2、的研究有重要的應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)意義。
　　 數(shù)字化可視人是數(shù)字化虛擬人計(jì)劃中的第一個(gè)階段，本文采用第三軍醫(yī)大學(xué)提供的中國可視化數(shù)字人數(shù)據(jù)集中的彩色人體切片圖進(jìn)行研究。通過對圖像分割，彩色空間，圖像重建等相關(guān)的理論知識的概述后，根據(jù)彩色人體切片圖的特點(diǎn)，主要進(jìn)行的研究工作如下：
　　 首先通過分析彩色人體切片圖中人體組織部分和冰片背景的顏色特征，本文采用兩種方法對切片圖的背景進(jìn)行移除，一是對切片圖的RGB顏色分量進(jìn)行組合的方

3、法，二是在HSV顏色空間中利用H分量，結(jié)合OTSU方法自動(dòng)獲取閾值，并用該閾值對背景進(jìn)行移除。這樣做不僅把人體組織部分從原圖中分割出來，同時(shí)大大減少了原始人體切片圖中的大量冗余數(shù)據(jù)，為可視化數(shù)字人體后續(xù)的處理提供了方便。
　　 然后對彩色人體切片圖中的人體組織進(jìn)行分割，主要是對利用顏色向量得到的梯度圖像進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行分水嶺分割得到初始的分割區(qū)域，隨后利用區(qū)域相似度準(zhǔn)則進(jìn)行區(qū)域合并，得到要提取出的組織，實(shí)驗(yàn)表明該方法得到的結(jié)果保