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医学图像三维可视化算法研究及系统开发
作 者: 卿珍
导 师: 李岩芳
学 校: 长春理工大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 面绘制 体绘制 移动立方体算法 光线投射算法 医学数字 成像与通讯标准 可视化工具包
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本课题是吉林省科技计划重点攻关项目“分布式医学图像处理平台”的一部分,目的是在普通计算机上实现三维医学影像工作站功能。三维可视图像的精确性、可靠性和实时性是确保医生有效诊断,治疗或制定手术计划的有力保障,是实施计算机辅助诊疗的重要基础。 科学可视化技术的核心是图像三维空间数据场的可视化。三维可视化算法分为两类:面绘制和直接体绘制。面绘制从三维体数据中抽取物体等值面,通过传统的图形学进行显示;体绘制则将整个数据场作为整体进行可视化显示。移动立方体(Marching Cubes)算法是基于规则体数据抽取等值面的经典算法,本文就Marching Cubes算法进行研究,结合医学图像分辨率高,数据集庞大等特点,提出一种改进的面绘制算法。该算法省去插值计算,新的等值面连接策略可部分的解决等值面连接二义性问题,大大减少三角面片绘制数量,提高绘制速度。实验证明绘制效果比较理想。对于体绘制,主要研究光线投射算法,提出了体绘制的改进方向。最后实现了一个三维医学影像工作站,该系统提供了医学数字成像与通讯标准(DICOM 3.0)文件解析,医学图像的面绘制和体绘制及人机交互等功能。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-5 目录 5-6 第一章 绪论 6-10 1.1 课题的提出及意义 6-7 1.2 国内外研究现状 7 1.3 图像三维可视化简述 7-9 1.4 本论文的主要研究的内容和章节安排 9-10 第二章 面绘制 10-22 2.1 Marching Cubes算法 10-14 2.2 MC算法存在的问题及改进方法 14-15 2.3 其它面绘制算法 15-16 2.4 结合医学图像提出改进的面绘制算法 16-21 2.5 小结 21-22 第三章 直接体绘制 22-32 3.1 体绘制技术中的光学模型 22-23 3.2 光线投射体绘制算法 23-30 3.3 规则数据场体绘制技术的一般加速思想 30-31 3.4 小结 31-32 第四章 医学可视化系统研究与开发 32-47 4.1 系统的功能及开发环境 32-33 4.2 可视化工具包(VTK) 33-35 4.3 DIC0M3.0标准 35-42 4.4 部分类说明 42-46 4.5 小结 46-47 结束语 47-48 致谢 48-49 参考文献 49-51 长春理工大学硕士学位论文原创性声明 51 长春理工大学学位论文版权使用授权书 51
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中图分类: > 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 > 图像识别及其装置
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