醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)及其交互研究與實現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)是目前的一個研究熱點問題,是數(shù)字化虛擬人的重要的技術(shù)基礎(chǔ)。對醫(yī)學(xué)圖像序列進(jìn)行可視化,得到人體組織、器官以及病變體的三維圖像,可以幫助醫(yī)生進(jìn)行臨床診斷、手術(shù)規(guī)劃和手術(shù)模擬。因此,對醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)進(jìn)行研究有重要的學(xué)術(shù)意義和實用價值。本論文主要研究了三維可視化過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù),主要包括繪制算法和交互式三維切割及虛擬切片提取等。
　　 本論文主要研究內(nèi)容如下:
　　 第一,介紹了醫(yī)學(xué)圖像三維重建

2、的面繪制與體繪制方法,討論了兩種繪制方法的思想和優(yōu)缺點,對常用的Marching Cubes算法和Ray Casting算法的原理和實現(xiàn)過程進(jìn)行了闡述,并基于VTK分別使用Marching Cubes算法和Ray Casting算法對DICOM格式的CT圖像序列進(jìn)行三維重建,給出了其實現(xiàn)的關(guān)鍵算法和3D可視化結(jié)果。通過人機(jī)交互,實現(xiàn)對重建后三維醫(yī)學(xué)圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等簡單的交互操作。
　　 第二,通過設(shè)置虛擬切面的法向量和內(nèi)

3、點來對重建后的三維物體進(jìn)行切割并獲得斷面信息,并且在切割的同時可以同步顯示出斷面圖像,進(jìn)而實現(xiàn)了三維醫(yī)學(xué)圖像的任意角度斷面圖像提??；構(gòu)造可控制的虛擬切面,可以用鼠標(biāo)控制切面進(jìn)行拉伸、縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等操作來對重建對象進(jìn)行切割,實現(xiàn)用戶對三維物體的實時交互切割。
　　 第三,實現(xiàn)對重建后三維醫(yī)學(xué)圖像的鼠標(biāo)拾取、空間距離的測量、平面切割、任意角度斷面圖像提取等交互操作。并提出一種基于樣條曲線的切片序列動態(tài)生成算法和實現(xiàn)?？赏瑫r快速提