本文關鍵詞：基于自由臂三維超聲成像的脊椎二維輪廓線表面重建

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【摘要】：隨著醫(yī)學影像技術的發(fā)展,醫(yī)學圖像在醫(yī)學診斷中發(fā)揮著越來越重要的作用,二維超聲圖像由于其無輻射、靈活性和低成本性在醫(yī)學診斷中有著成熟而廣泛的應用。但是,二維超聲圖像只呈現(xiàn)器官的斷面信息,醫(yī)生需要根據(jù)多幅圖像憑經(jīng)驗估計出器官的三維特征,診斷結果不夠準確,如果將人體器官直接以三維圖像的形式直觀地顯示出來,必然有助于醫(yī)生進行全面而準確的分析。在三維超聲成像技術的研究中,自由臂三維超聲成像技術只需在傳統(tǒng)的二維超聲探頭上加裝位置傳感器獲取二維圖像的位置信息即可實現(xiàn)三維重建,成本低且方便靈活,因此,自由臂三維超聲成像技術成為三維超聲重建研究的主要方向。自由臂三維超聲系統(tǒng)中,超聲探頭的標定是至關重要的一步,標定結果直接影響超聲圖像重建的準確性,本文采用面模體的方法對探頭進行了標定,在標定過程中,二維超聲圖像與位置信息的匹配是影響標定結果的關鍵步驟,為了提高標定精度及減少標定耗時,本文提出了一中簡單快速的時間匹配方法—連續(xù)幀控制法,該方法有效降低了一般時間匹配方法的復雜度,對于提高整個系統(tǒng)的實時性有顯著作用。醫(yī)學圖像的三維重建方法主要有表面重建和體積重建,在脊椎的三維超聲重建中,由于超聲圖像的特性,由體積重建的結果并不令人滿意。因此,本文提出了一種基于二維輪廓線的表面重建方法對脊椎進行三維重建,用超聲掃描采集了脊椎模型和人體脊椎的超聲圖像,然后描繪脊椎的輪廓線,最后對脊椎表面輪廓進行三維重建。本文先對單一的椎骨模型進行了表面重建,重建結果很好的反映了椎骨的實際表面,后分別對多塊椎骨組成的脊椎模型和六組真實人體脊椎做了重建實驗,實驗結果表明,脊椎模型的重建結果優(yōu)于真實人體脊椎的重建結果,但總的來說,基于二維輪廓線的脊椎重建結果一定程度上能反應脊椎的表面輪廓,能對青少年脊椎側凸的診斷提供幫助。
【關鍵詞】：超聲圖像 三維超聲重建 脊椎 二維輪廓線
【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;R445.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題背景及研究意義8-10
• 1.2 論文內(nèi)容與結構10-11
• 1.3 論文創(chuàng)新點11-12
• 第二章 自由臂三維超聲成像技術12-21
• 2.1 概述12
• 2.2 三維超聲成像系統(tǒng)簡介12-13
• 2.3 自由臂三維超聲成像系統(tǒng)13-18
• 2.3.1 設備14
• 2.3.2 PATRIOT運動跟蹤器14-16
• 2.3.3 自由臂三維超聲系統(tǒng)整體過程16-18
• 2.4 超聲圖像采集方法18-20
• 2.4.1 準備工作18-19
• 2.4.2 采集方法與步驟19-20
• 2.5 本章小結20-21
• 第三章 超聲探頭的標定21-33
• 3.1 概述21
• 3.2 時間標定21-25
• 3.2.1 連續(xù)幀控制法原理22
• 3.2.2 標定方法22-24
• 3.2.3 標定結果24-25
• 3.3 探頭標定25-32
• 3.3.1 標定原理與方法25-29
• 3.3.2 標定圖像的采集及處理29-30
• 3.3.3 標定結果30-32
• 3.4 本章小結32-33
• 第四章 二維輪廓線表面重建算法33-39
• 4.1 概述33
• 4.2 算法原理33-35
• 4.3 最短對角線法35-37
• 4.4 算法實現(xiàn)過程37-38
• 4.5 本章小結38-39
• 第五章 基于二維輪廓線的脊椎表面重建39-52
• 5.1 概述39-40
• 5.2 脊椎超聲圖像的采集及處理40-43
• 5.2.1 脊椎圖像采集方法40
• 5.2.2 脊椎模型40-42
• 5.2.3 人體脊椎42-43
• 5.3 脊椎重建方法與過程43-45
• 5.4 脊椎重建結果及分析45-50
• 5.4.1 脊椎模型重建結果45-48
• 5.4.2 人體脊椎重建結果48-50
• 5.5 本章小結50-52
• 第六章 總結與展望52-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士學位期間完成的科研成果58-59
• 致謝59

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本文編號：917384