医学图像三维重建技术研究
上传者：来新泉|上传时间：2015-04-26|密次下载
医学图像三维重建技术研究
摘 要
论文中主要研究了医学图像的三维重建技术。医学图像三维重建，是计算机
图形学和数字图像处理技术在生物医学工程中的重要应用，在医学诊断、手术
规划、模拟仿真、整形及假肢外科、解剖教学等方面都有重要的应用。因此，
对医学图像三维重建技术的研究，具有重要的学术意义和实际的应用价值。
在美国、德国等发达国家，科学计算可视化的研究工作和应用试验已经十分
活跃，技术水平也从后处理向实时跟踪和交互控制方向发展。三维医学影像处
理系统的商品化在国外也初具规模，但国内的三维重建技术研究尚处于起步阶
段。
在国际和国内的研究技术前景下，经过查阅大量的资料后，研究了医学图像
的三维重建的相关算法，论文研究了用改进的区域生长分割的ＭＣ优化算法实
现医学图像的三维重建。对医学图像进行阈值和区域生长结合的方式分割后，
将分割结果作为重建的数据输入，实现了改善ＭＣ的三维重建的算法，将医学
图像进行三维表面绘制，并将软件调试结果显示出来。
医学图像数据的获取部分，详细分析了ＤＩＣＯＭ标准的通信协议和ＤＩＣＯＭ
文件格式，为后续的读取医学图像数据做准备。图像预处理部分，研究了医学
图像的各种分割方式一对组织或器官的分割与提取，分别从边缘分割方式和区
域分割方式这两大类来研究，并对两大类分割方式中常用分割的算法进行了研
究。
研究了三维重建技术的面绘制、体绘制方法，通过分析这两种绘制算法的特
点，对它们的性能进行了评价，同时介绍了混合绘制的方法，并对这三种方法
的特点做出了对比。
论文核心部分，研究了经典ＭＣ（Ｍａｒｃｈｉｎｇｃｕｂｅｓ）算法的基本原理及实现方
法，提出了基于分割的优化ＭＣ重建方法。在选择用改进区域生长方式对医学
图像进行分割后，将分割后的数据作为三维重建的数据输入。分析了ＭＣ算法
中的缺点和问题后，针对ＭＣ算法中出现的等值面连接二义性，以及等值面连
接出现的不连续性等问题，提出了改善的算法，对等值面的顶点坐标及法向量
的计算原理及实现方法进行阐述，并分析了改进算法的优点。
关键词：ＤＩＣＯＭ标准，面绘制，体绘制，混合绘制，等值面
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