基于VTK的醫(yī)學圖像三維重建系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學圖像三維重建是一個多學科交叉的研究領(lǐng)域；是運用計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺以及人機交互技術(shù)，將醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進行交互處理的理論、方法和技術(shù)；在生物醫(yī)學工程中有重要的應(yīng)用。
　　本文主要研究了跨平臺的醫(yī)學圖像三維重建系統(tǒng)的實現(xiàn)。在對三維重建技術(shù)進行研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合可視化開發(fā)工具VTK（Visualization Toolkit）和醫(yī)學圖像分割及配準工具包ITK（Insight Segme

2、ntation and Registration Toolkit）以及圖形用戶界面（GUI）工具包QT，利用大規(guī)模軟件工程中的設(shè)計模式思想，設(shè)計實現(xiàn)了一個醫(yī)學圖像處理系統(tǒng)MRS。這是一個面向?qū)ο蟮摹⒖蓴U展的系統(tǒng)，整合了多個不同類型的開放資源，并加入了針對特殊應(yīng)用的擴展。同時本文還研究對比了不同的三維可視化算法，并提出了基于三維分割的精確測量。
　　三維可視化算法分為兩類：面繪制和直接體繪制。面繪制從三維體數(shù)據(jù)中抽取物體等值面，通過

3、傳統(tǒng)的圖形學方法進行顯示；體繪制技術(shù)則將整個數(shù)據(jù)場作為整體進行可視化顯示，使醫(yī)生可以更直觀地觀察醫(yī)學數(shù)據(jù)的三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。本文主要介紹了基于紋理映射的體繪制算法、光線投射體繪制算法，以及Marching cubes面繪制算法的實現(xiàn)機制和適用范圍。
　　與傳統(tǒng)的三維測量不同，本文提出了一個改進的測量方法。引入一個垂直于Z軸的切割平面，用此平面鎖定三維測量的深度信息；同時引入測量緩沖器提高測量速度；并利用三維切割和三維旋轉(zhuǎn)技術(shù)來共同