發(fā)布時間：2020-04-12 06:03

【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,學(xué)科的交叉已經(jīng)成為了發(fā)展的趨勢。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)通常是二維切片序列圖,而隨著計算機(jī)技術(shù)的引進(jìn),醫(yī)學(xué)影像的三維幾何建模成為了重要的發(fā)展方向,它的應(yīng)用讓模擬手術(shù)、個性化醫(yī)療器械設(shè)計制造等變成了可能,在諸多領(lǐng)域有著越來越廣闊的應(yīng)用。本文研究了三維幾何建模的基礎(chǔ)技術(shù)與應(yīng)用,以顱骨CT影像為數(shù)據(jù),用移動立方體法實(shí)現(xiàn)了頭骨的三維重建。針對移動立方體法在CT數(shù)據(jù)量大時效率低下的問題,本文提出利用區(qū)域生長來排除空體元以及避免重復(fù)插值的方法來加速重建過程,成功地在原算法的基礎(chǔ)上提速了 40%-60%。在重建的基礎(chǔ)上,針對計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域、實(shí)際工程應(yīng)用都要求模型具備流形的情況,首先改進(jìn)了非流形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)AHF,用鏈表實(shí)現(xiàn)了支持動態(tài)增刪的非流形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)LHF;接著在此基礎(chǔ)上提出了一種在邊的中間插入頂點(diǎn)來修復(fù)非流形的方法,該方法在少量增加模型復(fù)雜度的前提下,正確修復(fù)了非流形,同時保持了模型的邊連接性。最后,本文研究了三維模型的剖面輪廓線提取技術(shù)。根據(jù)平面求交的特點(diǎn),在R樹基礎(chǔ)上,提出用球形包圍盒來索引三維模型。實(shí)驗(yàn)表明,本文的索引方法,在平面求交上比R*樹更為高效,對于百萬量級面片的三維模型,成功在80ms內(nèi)提取了剖面輪廓線,達(dá)到了實(shí)時提取任意剖面輪廓線的效果。本文初步研究了若干商業(yè)級醫(yī)學(xué)影像三維幾何建模的相關(guān)問題,在三維重建上,加速了移動立方體法,讓體素修改得到更快的響應(yīng);在非流形修復(fù)上,實(shí)現(xiàn)了支持動態(tài)修改的非流形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并提出一種能夠保持邊連接性的非流形修復(fù)方法,為模型的3D打印等應(yīng)用打下了基礎(chǔ);在三維模型的剖面輪廓提取技術(shù)上,改進(jìn)了索引方法,使得醫(yī)務(wù)人員可以實(shí)時地獲取模型輪廓,進(jìn)行精確定位等操作。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2624371