近年來脊柱類疾病朝著越來越年輕化和城市化的方向發(fā)展,醫(yī)生往往通過肉眼觀察二維圖像來判斷脊柱病灶的位置和大小等信息,這便使準(zhǔn)確率大大下降。而椎骨計(jì)算機(jī)斷層（Computed Tomography,CT）圖像的三維重建可以讓醫(yī)生更為直觀的判斷整個(gè)病灶的信息,因此設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于可視化工具包（Visualization Toolkit,VTK）的醫(yī)學(xué)圖像三維重建系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)圖像處理中變得尤為重要。本文主要包括以下內(nèi)容:首先對DICOM、RAW等格式的椎骨CT圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并可以輸出JPG等二維格式的數(shù)據(jù),然后使用圖像濾波、圖像銳化和直方圖均衡化等方法對讀取并輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像預(yù)處理,減少讀取的原始椎骨CT圖像中噪聲多、對比度低等缺點(diǎn),再利用包圍盒算法、光線跳躍和光線提前終止技術(shù)對傳統(tǒng)Ray Casting算法進(jìn)行改進(jìn),以減少投射光線的數(shù)量和無效體素的重采樣工作,提高三維重建效率,并用改進(jìn)后的算法對預(yù)處理之后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建,最后可以對讀取和重建的圖像進(jìn)行圖像交互操作,即對單張的CT二維圖像進(jìn)行讀取、顯示圖像兩點(diǎn)之間的距離,對重建后的三維圖像進(jìn)行放大、縮小、平移、旋轉(zhuǎn)等實(shí)時(shí)交互操作。上述... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 CT圖像
        2.2.1 CT圖像與CT值
        2.2.2 CT數(shù)據(jù)采集
    2.3 VTK
    2.4 MFC介紹
    2.5 Marching Cubes算法
        2.5.1 相關(guān)概念
        2.5.2 算法構(gòu)建過程
        2.5.3 面繪制結(jié)果
    2.6 Ray Casting算法
        2.6.1 相關(guān)概念
        2.6.2 算法構(gòu)建過程
        2.6.3 體繪制結(jié)果
    2.7 性能評價(jià)指標(biāo)
    2.8 本章小結(jié)
第3章 椎骨三維重建方法
    3.1 引言
    3.2 圖像預(yù)處理
        3.2.1 圖像濾波
        3.2.2 圖像銳化
        3.2.3 直方圖均衡化
    3.3 椎骨圖像三維重建
        3.3.1 碰撞檢測與包圍盒算法
        3.3.2 光線跳躍算法
        3.3.3 改進(jìn)的Ray Casting算法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 椎骨三維重建系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)開發(fā)所需技術(shù)基礎(chǔ)
    4.2 椎骨三維重建系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
        4.2.1 系統(tǒng)功能需求
        4.2.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
        4.2.3 系統(tǒng)工作流程
    4.3 椎骨三維重建系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 數(shù)據(jù)讀寫模塊
        4.3.2 顯示交互模塊
        4.3.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊
        4.3.4 三維重建模塊
        4.3.5 系統(tǒng)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光全息投影三維圖像重構(gòu)技術(shù)[J]. 周光珍,蔣小昌,趙榮,高坤,楊昌權(quán).  自動化與儀器儀表. 2019(04)
[2]三維重建技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 高輝,邱兆文.  軟件導(dǎo)刊. 2018(06)
[3]醫(yī)學(xué)圖像三維重建系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 董默,趙若晗,周志尊,陳廣新,周鴻鎖,郭璇,彭鈺欣,吳丹.  軟件. 2018(01)
[4]基于Ray-Casting算法對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行三維體繪制重建[J]. 周娟.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(S2)
[5]基于Gabor特征的MRI椎間盤定位與退行性變分級算法研究[J]. 林曉紅,閆錚,程繼偉,朱新建.  中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]Novel Method Fusing （2D）2 LDA with Multichannel Model for Face Recognition[J]. Xia Liu,Yang Cao,Yu Cao,Bo Wang.  Journal of Harbin Institute of Technology. 2015(06)
[7]基于VTK的CT圖像三維重建與可視化[J]. 王冬欣,李哲.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2015(08)
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[9]一種基于Ray Casting算法的醫(yī)學(xué)影像重建系統(tǒng)[J]. 徐紅娟,韓玉合,劉文洲,李書杰.  軟件. 2012(09)
[10]基于區(qū)間樹硬件加速索引的Marching Cubes算法[J]. 張迎平,高國賢,陸一峰,朱登明,王兆其.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)

碩士論文
[1]基于CT圖像的脊椎三維重建與測量技術(shù)研究[D]. 王安兵.西北大學(xué) 2009
[2]基于VTK的醫(yī)學(xué)圖像三維重建及交互研究[D]. 胡戰(zhàn)利.哈爾濱工程大學(xué) 2008



本文編號：3149764