【摘要】： 體數(shù)據(jù)指在三維空間中對(duì)一種或多種物理屬性的一組采樣。體數(shù)據(jù)的分析就是處理從實(shí)驗(yàn)獲得的、掃描器測(cè)得的或由計(jì)算模型合成的體數(shù)據(jù)，并對(duì)這些體數(shù)據(jù)進(jìn)行表示、建模、操作和繪制等一系列操作，其目的是讓人們能更清楚地認(rèn)識(shí)蘊(yùn)涵于體數(shù)據(jù)中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，支持后續(xù)的計(jì)算機(jī)輔助分析。例如，人們對(duì)從MRI設(shè)備或CT設(shè)備中得到的一系列連續(xù)二維切片組成的體數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，以滿(mǎn)足診斷、治療規(guī)劃或手術(shù)的需要，工業(yè)CT被用來(lái)無(wú)損檢測(cè)復(fù)合材料，或用于逆向工程中的CAD建模，共焦顯微鏡生成的體數(shù)據(jù)被用于研究分析生物結(jié)構(gòu)，等等。 本文主要研究在體數(shù)據(jù)中用體素表面表示物體的體素建模及其可視化技術(shù)，以及它們?cè)卺t(yī)學(xué)圖象中的應(yīng)用。 體數(shù)據(jù)分割是體素建模的前提。本文以醫(yī)學(xué)圖象為例，對(duì)體數(shù)據(jù)分割進(jìn)行討論分析，并給出了兩種醫(yī)學(xué)圖象分割方法：基于灰度閾值的醫(yī)學(xué)圖象分割方法和用鄰域運(yùn)算從CT圖象中分割細(xì)小骨骼方法。 本文給出了物體體素表面的定義，并證明它是18-連通封閉面，然后給出表示體素表面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并給出兩種表面體素法向量方向的計(jì)算方法：灰度梯度法和距離梯度法。 因?yàn)楸砻骟w素可作為點(diǎn)繪制，使得體素表面的繪制效率非常高。不過(guò)由于體素表面表示的離散形式，使得體素表面在繪制時(shí)，容易出現(xiàn)走樣現(xiàn)象。采用采樣理論中的重采樣過(guò)程，對(duì)圖象變換過(guò)程進(jìn)行模擬，能解釋走樣現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，然后提出兩種體素表面反走樣繪制方法：一種方法是對(duì)表面體素與其鄰近體素的法向量方向加權(quán)平均；另一種方法是生成一個(gè)繪制表面，用繪制表面代替體素表面進(jìn)行顯示。為了進(jìn)一步改善物體表面的光順程度，提出一種基于Dividing Cubes算法生成物體表面的法向量方向光順操作，對(duì)物體的繪制表面進(jìn)行光順。另外，對(duì)透視投影中光線(xiàn)采樣對(duì)走樣的影響也進(jìn)行了討論。 體素表面投影圖象的放大操作容易產(chǎn)生馬賽克。本文采用基于界線(xiàn)的插值放大方法，對(duì)體素表面的投影法向量方向圖象進(jìn)行放大操作，然 后，，把這種放大方法推廣到灰d9象th iii大中，并用3次均勻B樣條對(duì) 界線(xiàn)進(jìn)行擬合，使得放大圖象的輪廓個(gè)議能保持清晰，而且能保持光滑。 在本文的最后，介紹了一個(gè)‘女現(xiàn)】：成體素建模及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用 程序接曰（API）軟件包的開(kāi)發(fā)。
【圖文】：

上左)

大連理工大學(xué)博卜學(xué)位論文水平斷層切片圖象圖2.3上左為例)的灰度直方圖圖2.2(b)，不過(guò)，在此幅灰度直方圖中，也難以選取一個(gè)明顯谷底值作為骨骼的下界閉值。在斷層切片圖象上畫(huà)兩條輔助線(xiàn)，如圖2.3上左，并在圖2.3上右和下部繪出此兩條輔助線(xiàn)的象素灰度分布圖，借助這兩幅輔助線(xiàn)的象素灰度分布圖，大致可判斷出一個(gè)骨骼下界閡值。分析多幅斷層切片圖象的輔助線(xiàn)象素灰度分布圖，最終可選取骨骼的下界灰度閉值為100。骨骼的上界灰度閉值取為灰度圖象的最大灰度值255。圖2.3水平斷層切片(第100層)及其兩條輔助線(xiàn)的象素灰度分布圖如果分割其它組織
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類(lèi)號(hào)】：R312

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642269