心臟超聲圖像的三維虛擬影像重構(gòu)技術(shù)的研究.pdf

1、心血管疾病是人類健康的頭號(hào)大敵,而對(duì)該疾病的早期發(fā)現(xiàn)和對(duì)診斷過(guò)程中無(wú)創(chuàng)性的要求一直是醫(yī)學(xué)界的一個(gè)難題。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成象技術(shù)為醫(yī)生在心臟的整體解剖結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)等方面提供了全局性信息。心臟是人體循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力源,是人體中最重要的器官之一。它是集電生理學(xué)、動(dòng)力學(xué)、血液流體力學(xué)以及神經(jīng)、生化控制于一身的極其復(fù)雜的綜合系統(tǒng)。建模是研究復(fù)雜生物學(xué)問(wèn)題的有效手段,利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方法,對(duì)心臟醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分析和建模,并對(duì)其中若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題展開了討論。<

2、br>　　 由于醫(yī)學(xué)超聲成像設(shè)備具有實(shí)時(shí)、無(wú)損、廉價(jià)、高靈敏度等諸多優(yōu)勢(shì),在醫(yī)學(xué)界中臨床醫(yī)師們普遍采用醫(yī)學(xué)超聲圖像作為臨床診斷的重要依據(jù)。它在人體內(nèi)部組織器官的定量分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控和治療規(guī)劃等方面都具有極大的潛力。但是,在醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)中,由于圖像采集設(shè)備的隨機(jī)擾動(dòng),以及周圍環(huán)境的影響,使醫(yī)學(xué)超聲圖像中多少含有噪聲和失真,造成了圖像的降質(zhì),影響了圖像信息的準(zhǔn)確性,為此需要采取一些措施,比如衰減各類噪聲,將圖像進(jìn)行改善,這些措施即為圖像

3、增強(qiáng)技術(shù)。
　　 首先,對(duì)醫(yī)學(xué)超聲的發(fā)展?fàn)顩r、超聲圖像成像原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,然后針對(duì)醫(yī)學(xué)超聲圖像的特點(diǎn),對(duì)已有的醫(yī)學(xué)超聲圖像增強(qiáng)算法進(jìn)行了介紹,并采用各算法對(duì)超聲圖像進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和處理效果比較。針對(duì)某些算法的優(yōu)缺點(diǎn),采用將RNWD濾波方法和FCM方法相結(jié)合的方法。在獲得了較優(yōu)質(zhì)的增強(qiáng)圖像后,再采用各種現(xiàn)有的分割算法對(duì)增強(qiáng)后的圖像進(jìn)行了圖像分割,并結(jié)合較前沿的分割技術(shù)——模糊C均值聚類分割算法(FCM),采用了基于粒子群優(yōu)化算

4、法的模糊C均值聚類分割改進(jìn)算法并取得了良好的處理效果。
　　 然后,分析了三維超聲成像技術(shù)的背景、意義及其國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài),研究了二維圖像處理和三維圖像可視化所涉及的基本技術(shù)和方法。在總結(jié)前人工作并分析實(shí)際應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上,提出了適用于人體心臟的超聲二維圖像處理及三維重建與顯示的方法。在三維重建和顯示方面,研究了各種醫(yī)學(xué)圖像三維重建算法以及國(guó)內(nèi)外主流的醫(yī)學(xué)算法開發(fā)平臺(tái),并在二維圖像處理結(jié)果的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了三維超聲圖像的面繪制和體繪