基于肺部CT氣管壁增強(qiáng)的氣管分割及可視化系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-11 07:13
近年來,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展越來越迅猛,其普及的程度也變得更加的廣泛。其中,計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(Computed Tomography,CT)因?yàn)樗姆直媛瘦^高并且功能較為強(qiáng)大而成為臨床診斷中最為常用的技術(shù)。肺部CT成像作為一種醫(yī)學(xué)篩查方法,在診斷與檢測(cè)肺癌中非常有效。但對(duì)于目前的CT檢測(cè),醫(yī)生只能靠著自己的臨床經(jīng)驗(yàn),通過觀察二維切片圖像來判定損傷的部位,難以精準(zhǔn)地確定損傷部位的大小、位置和幾何形狀,所以有必要進(jìn)一步深入解讀圖像中所包含的生物信息。CT圖像可視化可以很好地幫助醫(yī)護(hù)工作者診斷病情、模擬手術(shù)及術(shù)前規(guī)劃,因而研究醫(yī)學(xué)CT圖像可視化技術(shù)有著至關(guān)重要的意義和研究?jī)r(jià)值。肺氣管是人體中極為重要的組織結(jié)構(gòu),其精確分割結(jié)果有利于醫(yī)生診斷和分析肺部疾病,并可以提供給醫(yī)生有效的醫(yī)學(xué)導(dǎo)航功能,有利于術(shù)前手術(shù)方案制定和術(shù)中分析。但由于肺部CT會(huì)受到部分體積效應(yīng)和噪聲的影響,從而導(dǎo)致在氣管分割過程中會(huì)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,因此在氣管分割的過程中盡可能識(shí)別小的支氣管壁以及減少泄漏有重要的研究意義。針對(duì)上述所出現(xiàn)的問題,本文開發(fā)了一個(gè)基于肺部CT氣管壁增強(qiáng)的氣管分割及可視化系統(tǒng)。1.在可視化模塊中,通過結(jié)合VT...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 關(guān)于肺氣管分割
1.2.2 關(guān)于醫(yī)學(xué)圖像可視化
1.3 本文主要工作
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 理論基礎(chǔ)
2.1 醫(yī)學(xué)影像可視化
2.2 系統(tǒng)開發(fā)工具
2.2.1 ITK簡(jiǎn)介
2.2.2 VTK簡(jiǎn)介
2.3 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)
第三章 系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)
3.1 CT圖像二維可視化
3.2 CT圖像三維可視化
3.3 肺部CT預(yù)處理
3.3.1 二值化操作
3.3.2 形態(tài)學(xué)開運(yùn)算操作
3.3.3 三維區(qū)域生長(zhǎng)
3.3.4 形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算獲取掩膜
3.4 氣管粗分割
3.4.1 對(duì)主氣管進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)
3.4.2 獲取種子點(diǎn)坐標(biāo)
3.4.3 粗分割主循環(huán)
3.4.4 保存粗分割結(jié)果
3.5 氣管精細(xì)分割
3.5.1 三級(jí)分割步驟
3.5.2 氣管壁修補(bǔ)步驟
3.5.3 判定步驟
3.5.4 分割過濾步驟
第四章 算法驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1 開發(fā)硬件平臺(tái)
4.2 開發(fā)軟件平臺(tái)的配置過程:Qt+ITK+VTK
4.2.1 Qt下 VTK的安裝過程
4.2.2 ITK配置過程
4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
第五章 結(jié)論和展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論著
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目和比賽
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于VTK的三維醫(yī)學(xué)影像可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 孫浩,雒偉群. 西藏科技. 2019(11)
[2]基于ITK與VTK的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)軟件的開發(fā)[J]. 李浩文,胡方旭,白亞南,程天琪,彭磊. 電子制作. 2019(17)
[3]醫(yī)學(xué)圖像可視化的視覺優(yōu)化方法[J]. 魏敏,王松,吳亞東. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]肺部CT圖像氣管樹分割技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 段輝宏,龔敬,王麗嘉,李鑫宇,聶生東. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]肺部CT圖像中的解剖結(jié)構(gòu)分割方法綜述[J]. 邊子健,覃文軍,劉積仁,趙大哲. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2018(10)
[6]基于ITK、VTK、Qt的DICOM文件的讀取與顯示[J]. 任正偉,宋曉梅,黃素真. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2017(11)
[7]計(jì)算機(jī)輔助DICOM醫(yī)學(xué)圖像三維可視化研究[J]. 董艷莉,朱一峰. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[8]基于主動(dòng)輪廓的三維氣管樹自動(dòng)分割方法[J]. 何瑞華,陸建峰,唐立鈞. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2016(01)
[9]三維支氣管樹分割與中心路徑提取算法研究[J]. 李艷波,于翔. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2015(10)
[10]結(jié)合區(qū)域生長(zhǎng)與灰度重建的CT圖像肺氣管樹分割[J]. 彭雙,肖昌炎. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2014(09)
碩士論文
[1]基于ITK與VTK的輔助診斷三維可視化重建算法研究[D]. 李丹陽.北方工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于CT影像的肺氣管三維重構(gòu)方法研究[D]. 趙興.重慶大學(xué) 2017
[3]基于CT影像的肺部氣管樹分割算法的研究[D]. 朱辰坤.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3718362
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 關(guān)于肺氣管分割
1.2.2 關(guān)于醫(yī)學(xué)圖像可視化
1.3 本文主要工作
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 理論基礎(chǔ)
2.1 醫(yī)學(xué)影像可視化
2.2 系統(tǒng)開發(fā)工具
2.2.1 ITK簡(jiǎn)介
2.2.2 VTK簡(jiǎn)介
2.3 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)
第三章 系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)
3.1 CT圖像二維可視化
3.2 CT圖像三維可視化
3.3 肺部CT預(yù)處理
3.3.1 二值化操作
3.3.2 形態(tài)學(xué)開運(yùn)算操作
3.3.3 三維區(qū)域生長(zhǎng)
3.3.4 形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算獲取掩膜
3.4 氣管粗分割
3.4.1 對(duì)主氣管進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)
3.4.2 獲取種子點(diǎn)坐標(biāo)
3.4.3 粗分割主循環(huán)
3.4.4 保存粗分割結(jié)果
3.5 氣管精細(xì)分割
3.5.1 三級(jí)分割步驟
3.5.2 氣管壁修補(bǔ)步驟
3.5.3 判定步驟
3.5.4 分割過濾步驟
第四章 算法驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1 開發(fā)硬件平臺(tái)
4.2 開發(fā)軟件平臺(tái)的配置過程:Qt+ITK+VTK
4.2.1 Qt下 VTK的安裝過程
4.2.2 ITK配置過程
4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
第五章 結(jié)論和展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論著
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目和比賽
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于VTK的三維醫(yī)學(xué)影像可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 孫浩,雒偉群. 西藏科技. 2019(11)
[2]基于ITK與VTK的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)軟件的開發(fā)[J]. 李浩文,胡方旭,白亞南,程天琪,彭磊. 電子制作. 2019(17)
[3]醫(yī)學(xué)圖像可視化的視覺優(yōu)化方法[J]. 魏敏,王松,吳亞東. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]肺部CT圖像氣管樹分割技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 段輝宏,龔敬,王麗嘉,李鑫宇,聶生東. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]肺部CT圖像中的解剖結(jié)構(gòu)分割方法綜述[J]. 邊子健,覃文軍,劉積仁,趙大哲. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2018(10)
[6]基于ITK、VTK、Qt的DICOM文件的讀取與顯示[J]. 任正偉,宋曉梅,黃素真. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2017(11)
[7]計(jì)算機(jī)輔助DICOM醫(yī)學(xué)圖像三維可視化研究[J]. 董艷莉,朱一峰. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[8]基于主動(dòng)輪廓的三維氣管樹自動(dòng)分割方法[J]. 何瑞華,陸建峰,唐立鈞. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2016(01)
[9]三維支氣管樹分割與中心路徑提取算法研究[J]. 李艷波,于翔. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2015(10)
[10]結(jié)合區(qū)域生長(zhǎng)與灰度重建的CT圖像肺氣管樹分割[J]. 彭雙,肖昌炎. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2014(09)
碩士論文
[1]基于ITK與VTK的輔助診斷三維可視化重建算法研究[D]. 李丹陽.北方工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于CT影像的肺氣管三維重構(gòu)方法研究[D]. 趙興.重慶大學(xué) 2017
[3]基于CT影像的肺部氣管樹分割算法的研究[D]. 朱辰坤.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3718362
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