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医学超声图像三维重建算法研究

作　者: 赵奇
导　师: 白培瑞
学　校: 山东科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 三维超声成像体绘制三维重建自适应光线投射法
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 88次
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内容摘要

超声三维成像技术以其显示直观、可以定量测量多种参数成为现代超声成像技术发展的一个重要方向。其中,结合三维超声数据采集方式的三维重建算法开发是核心工作。本文主要对基于xMatrix矩阵探头的三维超声成像技术的重建算法进行研究。论文首先对医学超声三维图像的典型重建算法进行了回顾和综述,包括面绘制算法(Surface Rendering)和体绘制算法(Volume Rendering)两大类。在此基础上,对两类算法的特点和适用场合进行了分析比较。相比较而言,面绘制算法只能保留表面信息,丢失了大量的数据内部信息,而体绘制算法可以较完整的保留整个数据信息,是当前可视化研究的热点。其次,结合xMatrix矩阵探头的数据采集特点,从提高重建速度和效果出发,对传统体绘制算法Ray Casting提出了改进方案。改进思路是利用超声数据的像空间相关性和均匀性,自适应地调整空间采样率。通过专用超声仿体(Mode1055)的实验测试结果,表明论文提出的改进算法在有效保留重建图像质量的同时,明显提高了计算速度。最后,论文初步完成了超声图像可视化系统的软件设计,力求交互界面更加人性化、简便化。在功能上集成了包括传统面绘制算法、体绘制算法和改进的体绘制算法,为后续三维重建算法的测试、开发和应用提供了一个良好的平台。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-14
  1.1 课题研究的背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-13
  1.3 本文的研究重点和所作的工作  13-14
2 超声成像技术  14-25
  2.1 超声成像的优点  14-15
  2.2 超声成像基本原理  15-16
  2.3 超声成像的主要工作参数  16-18
  2.4 3D超声扫描技术  18-25
3 医学超声图像三维重建  25-39
  3.1 三维重建算法概述  25-26
  3.2 表面绘制算法  26-31
  3.3 面绘制算法的优缺点  31-32
  3.4 体绘制算法  32-35
  3.5 体绘制常用算法比较  35-36
  3.6 体绘制加速技术  36-39
4 自适应光线透射法  39-46
  4.1 引言  39
  4.2 Ray Casting的物理模型  39-40
  4.3 改进的光线投射法  40-42
  4.4 实验与结果讨论  42-45
  4.5 本章小结  45-46
5 三维超声图像处理与分析系统的设计与实现  46-55
  5.1 MITK的特点和应用  46-47
  5.2 MITK的整体计算框架  47-49
  5.3 重建系统的设计目标和结构  49-51
  5.4 Ray Casting算法在MIKT中的实现  51-54
  5.5 本章小结  54-55
6 结束语  55-57
  6.1 本文完成的主要工作  55
  6.2 展望  55-57
主要参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读硕士期间发表的论文及研究成果  62

医学超声图像三维重建算法研究

内容摘要

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