本文關(guān)鍵詞：基于CT圖像重構(gòu)真實(shí)感心臟系統(tǒng)繪制方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)字虛擬人是解決醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐教育與治療方案規(guī)劃對(duì)人體需要的有效途徑。對(duì)人體器官的三維重構(gòu)與表面數(shù)學(xué)解析模型的構(gòu)建是數(shù)字虛擬人技術(shù)中的基本支撐技術(shù)。本文研究在人體器官網(wǎng)格模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建人體器官表面的數(shù)學(xué)解析模型，為精確建立人體器官的物理模型與生理模型奠定基礎(chǔ)。本文通過大量的文獻(xiàn)調(diào)研與專家咨詢，統(tǒng)計(jì)出了人體器官的CT值或CT值范圍，為可視化特定器官表面提供CT閾值�；诘戎得胬L制方法設(shè)計(jì)了從心臟系統(tǒng)CT圖像集重構(gòu)心臟系統(tǒng)的三角網(wǎng)格模型及其繪制的VTK程序，實(shí)現(xiàn)了心臟系統(tǒng)的三維可視化。針對(duì)血管系統(tǒng)的建模，本文將血管系統(tǒng)視為由一段段的圓臺(tái)體構(gòu)成，提出了用圓臺(tái)體模型作為血管段的數(shù)學(xué)解析模型。對(duì)每一段血管，本文提出了基于包圍盒的交互式分割方法，，充分利用了人的視覺與判定能力來實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜的血管系統(tǒng)的有效分割。提出了按最小誤差原理建立血管段圓臺(tái)體模型參數(shù)的標(biāo)定方法，將模型參數(shù)的標(biāo)定問題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問題進(jìn)行求解。針對(duì)該優(yōu)化問題的高度非線性，本文采用了遺傳算法來求解標(biāo)定參數(shù)的優(yōu)化問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)標(biāo)定問題的有效求解，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提出的血管表面的數(shù)學(xué)解析模型構(gòu)建方法有良好的精度。
【關(guān)鍵詞】：心臟CT圖像集 心臟表面三維重構(gòu) 等值面方法 交互式血管段分割 血管表面數(shù)學(xué)解析模型構(gòu)建
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R-4;G434
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐教學(xué)信息化8-9
• 1.1.2 基于虛擬心臟模型的學(xué)習(xí)訓(xùn)練系統(tǒng)與教育理論9
• 1.1.3 基于CT圖像的心臟與血管重構(gòu)9-10
• 1.1.4 血管建模10
• 1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)10-13
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)13-15
• 1.3.1 研究的基本內(nèi)容13
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 心臟CT數(shù)據(jù)集和CT圖像的DICOM標(biāo)準(zhǔn)15-23
• 2.1 CT圖像的成像原理15-18
• 2.1.1 CT圖像成像原理15-16
• 2.1.2 CT圖像16-17
• 2.1.3 人體組織的CT值17-18
• 2.2 DICOM標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介18-20
• 2.2.1 DICOM標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介18-19
• 2.2.2 DICOM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 其他形式醫(yī)學(xué)圖像20-23
• 第3章 基于CT圖像集的心臟三維重構(gòu)23-34
• 3.1 三維繪制算法23-27
• 3.1.1 面繪制23-25
• 3.1.2 體繪制25-27
• 3.2 可視化工具VTK27-32
• 3.2.1 VTK可視化工具的簡(jiǎn)介27
• 3.2.2 VTK可視化工具的安裝27-29
• 3.2.3 VTK主要類庫及功能介紹29-30
• 3.2.4 VTK應(yīng)用程序框架與執(zhí)行機(jī)制30-32
• 3.3 基于等值面的心臟器官表面的三維可視化32-34
• 第4章 心臟中血管表面數(shù)學(xué)解析模型構(gòu)建34-50
• 4.1 血管段的數(shù)學(xué)模型34-37
• 4.1.1 圓臺(tái)體的標(biāo)準(zhǔn)方程34-35
• 4.1.2 空間任意位置圓臺(tái)體的方程35-36
• 4.1.3 血管段圓臺(tái)模型的建模方法36-37
• 4.2 交互式的心血管段的分割37-42
• 4.2.1 交互式血管段的截取37-39
• 4.2.2 包圍盒內(nèi)非主表面的剔除39-42
• 4.3 心血管段的模型參數(shù)標(biāo)定42-50
• 4.3.1 遺傳算法43-46
• 4.3.2 遺傳算法求解46
• 4.3.3 心血管系統(tǒng)建模46-50
• 第5章 總結(jié)和展望50-51
• 5.1 總結(jié)50
• 5.2 展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和研究成果54-55
• 致謝55

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：429218