| 【中文题名】 | 医学图像可视化技术研究与系统实现 |
| 【英文题名】 | Research of Visualization Technology for Medical Images and System Implementation |
| 【学科专业】 | 信号与信息处理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-4-27 |
| 【中关键词】 | 可视化技术,多表面绘制,可移植性,裁剪,系统实现, |
| 【英关键词】 | visualization technology,multi-surface rendering,transplant,system implement,clipping, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>模式识别与装置 |
| 【论文摘要】 |
随着医学成像设备的发展和应用,人们可以无损的获得人体内部解剖结构的大量信息,极大的促进了医学的发展。但医学成像设备获得的只是人体的二维断层图像,不利于人们获取各组织间的相对空间位置关系。而可视化技术能将人体的组织和病变部位以三维形式显示出来,为医生的临床诊断和治疗提供有用的可视化信息。因此,医学图像的可视化技术具有非常重要的意义。
本文对医学图像可视化技术中的若干关键技术进行了比较深入的研究。首先,在研究了表面绘制中的Marching Cubes算法的基础上,提出了多等值面绘制与平面裁剪算法,有效地提高了Marching Cubes算法从医学图像中获取信息的能力。其次,对预积分体绘制算法的可移植性进行了研究,提出了一种基于OpenGL ATI扩展实现预积分算法的方法,解决了预积分体绘制算法无法在非Windows环境下使用安装ATI显卡PC实现的问题,并在算法的绘制结果上实现了任意的裁剪。最后,将现在几个典型的医学图像重建算法以及DICOM图像的切片显示功能集成为一个完整的软件系统,并在系统中实现了各算法参数以及传输函数的交互调节,具有相当的实用性和可扩展性。 |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
|
ABSTRACT |
4-7 |
|
第一章 绪论 |
7-13 |
|
1.1 研究的背景与意义 |
7-8 |
|
1.2 医学图像可视化的国内外研究现状与进展 |
8-10 |
|
1.2.1 表面重建的典型算法 |
8-9 |
|
1.2.2 体重建算法 |
9-10 |
|
1.2.2.1 基于变换域的典型算法 |
9 |
|
1.2.2.2 基于空间域的典型算法 |
9-10 |
|
1.3 算法性能评价 |
10-11 |
|
1.4 本文的主要研究成果与内容安排 |
11-13 |
|
第二章 Marching Cubes 算法的挖掘与提升 |
13-27 |
|
2.1 引言 |
13 |
|
2.2 Marching Cubes 算法的基本原理 |
13-15 |
|
2.3 基于Marching Cubes 算法的多等值面绘制 |
15-17 |
|
2.3.1 算法的基本原理 |
15-16 |
|
2.3.2 算法在实现中出现的问题及其解决 |
16-17 |
|
2.3.3 实验结果及分析 |
17 |
|
2.4 基于Marching Cubes 算法的平面裁剪 |
17-25 |
|
2.4.1 算法的基本原理 |
18 |
|
2.4.2 三角形面片的处理 |
18-20 |
|
2.4.2.1 三角形面片与裁剪平面相对位置关系的判断 |
18-19 |
|
2.4.2.2 完成位置判断后三角形面片的处理 |
19-20 |
|
2.4.3 裁剪功能的系统设计 |
20-25 |
|
2.4.3.1 裁剪平面的输入 |
20-24 |
|
2.4.3.2 裁剪平面的显示 |
24 |
|
2.4.3.3 裁剪结果显示 |
24-25 |
|
2.4.4 实验结果及分析 |
25 |
|
2.5 小结 |
25-27 |
|
第三章 预积分体绘制可移植性改进及裁剪 |
27-49 |
|
3.1 引言 |
27 |
|
3.2 预积分体绘制算法的基本原理 |
27-31 |
|
3.2.1 预积分体绘制算法的光学模型积分 |
28-29 |
|
3.2.2 预积分光学模型积分与纹理体绘制的结合 |
29-31 |
|
3.3 使用 ATI 扩展实现预积分体绘制算法 |
31-44 |
|
3.3.1 OpenGL 的历史与基本介绍 |
31-33 |
|
3.3.2 OpenGL 扩展机制介绍 |
33-34 |
|
3.3.2.1 OpenGL 扩展的命名规则 |
33 |
|
3.3.2.2 OpenGL 扩展的使用 |
33-34 |
|
3.3.3 ATI_fragment_shader 扩展介绍 |
34-40 |
|
3.3.3.1 扩展的语法规则 |
35-40 |
|
3.3.4 预积分体绘制算法使用ATI 扩展的实现 |
40-43 |
|
3.3.5 实验结果及分析 |
43-44 |
|
3.4 基于预积分体绘制的裁剪 |
44-48 |
|
3.4.1 裁剪的原理与实现 |
44-47 |
|
3.4.2 实验结果及分析 |
47-48 |
|
3.5 小结 |
48-49 |
|
第四章 基于 PC 的医学图像可视化系统的实现 |
49-61 |
|
4.1 引言 |
49 |
|
4.2 DICOM 数据的读写 |
49-52 |
|
4.2.1 DICOM 标准的历史及发展 |
49-51 |
|
4.2.2 DICOM 的数据结构 |
51 |
|
4.2.3 DICOM 图像文件格式 |
51 |
|
4.2.4 系统中DICOM 文件的读取 |
51-52 |
|
4.3 切片显示 |
52-53 |
|
4.4 传输函数的交互调节 |
53-56 |
|
4.5 界面介绍 |
56-60 |
|
4.6 小结 |
60-61 |
|
第五章 结束语 |
61-63 |
|
致谢 |
63-65 |
|
参考文献 |
65-69 |
|
攻读硕士学位期间发表论文 |
69 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.366703 |
