醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)在ITK和VTK中的實現(xiàn)和應(yīng)用.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機(jī)運(yùn)算速度的快速提高，醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)字化管理越來越普遍，利用計算機(jī)處理醫(yī)學(xué)圖像來減輕醫(yī)生的工作量和提高診斷的質(zhì)量，現(xiàn)在已成為國際上一個重要的研究方向。交互式醫(yī)學(xué)圖像處理系統(tǒng)和計算機(jī)輔助檢測系統(tǒng)改變了以往醫(yī)生觀察膠片憑經(jīng)驗診斷的方式，使醫(yī)生可以獲得更好地視覺效果和定量的功能信息，成為臨床診斷和治療各種疾病的重要輔助和參考。
　　 論文研究課題是重慶市科技攻關(guān)項目“增強(qiáng)病變智能檢測和輔助診斷軟件系統(tǒng)的研

2、制”的一部分。論文論述了作者在使用ITK和VTK實現(xiàn)交互式醫(yī)學(xué)圖像處理系統(tǒng)和計算機(jī)輔助檢測診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)時進(jìn)行的研究工作，主要包括了交互式醫(yī)學(xué)圖像顯示、標(biāo)注測量、放大鏡、局部調(diào)窗、直方圖均衡化以及肺部孤立肺結(jié)節(jié)ROI區(qū)域提取功能的設(shè)計與詳細(xì)實現(xiàn)。論文主要研究工作如下：
　　 ①提出圖像窗口相對絕對坐標(biāo)系。圖像進(jìn)行空間變換后，如何確定圖像以及圖像上的標(biāo)注在窗口中的顯示位置，文中提出以圖像為相對坐標(biāo)系，窗口為絕對坐標(biāo)系來解決這個

3、問題。
　　 ②設(shè)計并實現(xiàn)交互式圖像顯示功能。針對醫(yī)學(xué)圖像的特點(diǎn)，設(shè)計了只用鼠標(biāo)就可以完成醫(yī)學(xué)圖像調(diào)窗、縮放和拖動操作的流程。在深入研究VTK中消息響應(yīng)機(jī)制基礎(chǔ)上，結(jié)合VTK對交互式圖像顯示功能進(jìn)行實現(xiàn)。
　　 ③設(shè)計并實現(xiàn)交互式圖像標(biāo)注測量功能。研究醫(yī)學(xué)圖像上各種標(biāo)注顯示屬性和實際屬性（長度、面積）之間的換算關(guān)系，設(shè)計并實現(xiàn)了標(biāo)注種類多、操作簡便、交互性能好的標(biāo)注測量功能。
　　 ④解決ITK、VTK中文支持問

4、題。針對ITK和VTK不能讀取中文路徑文件以及VTK不能顯示中文問題，論文中提出解決方案并編程實現(xiàn)。
　　 ⑤設(shè)計并實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像放大鏡、局部調(diào)窗和醫(yī)學(xué)圖像直方圖均衡化功能。放大鏡和局部調(diào)窗是醫(yī)學(xué)圖像特有的操作，文中給出了交互式操作的詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)代碼。由于不同類型的醫(yī)學(xué)圖像具有不同的像素級別，文中設(shè)計并實現(xiàn)支持多種醫(yī)學(xué)圖像類型的直方圖及其均衡化功能。
　　 ⑥提出聯(lián)合使用ITK和VTK實現(xiàn)提取孤立肺結(jié)節(jié)ROI區(qū)域的方法。

5、充分發(fā)揮ITK在圖像分割和VTK在圖像可視化方面的優(yōu)點(diǎn)，把ITK和VTK聯(lián)合用在提取孤立肺結(jié)節(jié)ROI區(qū)域上，為聯(lián)合使用ITK和VTK開發(fā)醫(yī)學(xué)輔助檢測和診斷系統(tǒng)提供了框架。
　　 文中的功能實現(xiàn)以實用性為主旨，充分考慮了程序的速度和效率問題，并且每個功能都在實際中得到了運(yùn)用。以交互式醫(yī)學(xué)圖像顯示功能和標(biāo)注測量功能為基礎(chǔ)開發(fā)了醫(yī)學(xué)圖像標(biāo)注系統(tǒng)，實現(xiàn)了醫(yī)學(xué)專家知識和標(biāo)注數(shù)據(jù)的獲取，為輔助檢測和診斷提供了訓(xùn)練數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)專家知識