醫(yī)學(xué)圖像三維可視化作為科學(xué)可視化領(lǐng)域目前研究與應(yīng)用最成功的領(lǐng)域。在臨床醫(yī)學(xué)中為醫(yī)生做出準(zhǔn)確的診斷創(chuàng)造了條件,隨著此領(lǐng)域研究工作的深入開展,醫(yī)學(xué)圖像三維可視化將應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像所獲得的是二維圖像,存在無(wú)法直觀表示組織器官的問(wèn)題。醫(yī)生在病情診斷過(guò)程中,需要從二維圖像序列中構(gòu)想出組織器官的三維結(jié)構(gòu),依賴其主觀判斷,同時(shí)有些信息并無(wú)辦法準(zhǔn)確獲取,醫(yī)學(xué)圖像三維可視化則可以解決這些問(wèn)題�？梢暬话闶菍�(duì)體數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化的過(guò)程,表面繪制算法與體積繪制算法是常見(jiàn)的兩種可視化算法。表面重建算法常見(jiàn)的有Marching Cube算法、Marching Tetrahedral算法等。體繪制常見(jiàn)的算法有RayCasting算法、Shear-warp算法和Texture Mapping算法等。這其中面繪制具有能簡(jiǎn)潔反映復(fù)雜物體的三維結(jié)構(gòu)、立體顯示效果3D感強(qiáng)的特點(diǎn)。本系統(tǒng)采用其中具有代表性的Marching Cube算法作為主要的繪制算法。當(dāng)前的三維可視化系統(tǒng)是通過(guò)電子顯示屏幕等二維平面顯示。本系統(tǒng)應(yīng)用傾斜式柱狀透鏡顯示器對(duì)三維可視化結(jié)果進(jìn)行顯示,能夠給觀看者帶來(lái)更接近于真實(shí)世界的視覺(jué)感受。傾斜式... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)時(shí)可視化系統(tǒng)框圖

后的網(wǎng)格更適合應(yīng)用矩陣進(jìn)行位置變換，這給可視化中的實(shí)時(shí)交互創(chuàng)造了條的網(wǎng)格會(huì)存在一些噪聲頂點(diǎn)，直接渲染成像質(zhì)量不高，為了改善顯示效果，采用了基于拉普拉斯算子的網(wǎng)格平滑操作。除此以外，采用表面繪制可以使換光照效果，使渲染生成的三維圖像滿足醫(yī)生做出準(zhǔn)確診斷的需求。 Marching Cubes 算法Lorensen, W.E.和 Cline, H.E.在 1987 年提出了經(jīng)典的移動(dòng)立方體法(Ms)，MC 算法原理簡(jiǎn)單，容易編程實(shí)現(xiàn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。MC 算法的基遍歷體數(shù)據(jù)場(chǎng)，逐個(gè)處理體元，求出和等值面相交的體元并計(jì)算出等值面與點(diǎn)，然后將交點(diǎn)按一定方式連接成三角面片，從而作為等值面在該體元值中表示。MC 算法通過(guò)每個(gè)體元 8 個(gè)角點(diǎn)的灰度值與用戶設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，根據(jù)斷其為在等值面內(nèi)部（標(biāo)記）或外部（不標(biāo)記）兩種狀態(tài)。根據(jù)體元八個(gè)角不標(biāo)記兩種狀態(tài)，體元據(jù)此共有 22568 種狀態(tài)。該狀態(tài)有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和反對(duì)兩種對(duì)稱性不改變等值面的連接方式。據(jù)此我們簡(jiǎn)化所有狀態(tài)到 15 種[24]。如。

圖 2-4 頭顱 CT 斷層數(shù)據(jù) MarchingCubes 算法重建結(jié)果ubes 算法生成的等值面是由所設(shè)閾值決定的，算法的時(shí)空開銷，我們只能在等值面生成以后看到最終中，存在提前預(yù)覽等值面分布情況的需求。為了做之后在截面上顯示二維平面上與所設(shè)閾值對(duì)應(yīng)的等數(shù)據(jù)量大大減少，因此可以做到根據(jù)設(shè)定的閾值實(shí)維空間中等值面分布的預(yù)估，圖 2-5 展示的是三個(gè)等值線 (b)冠狀面上等值線 (c)矢狀面上圖 2-5 頭顱三個(gè)特征平面上等值線分布結(jié)果


本文編號(hào)：3090542