體繪制下虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)自動(dòng)漫游技術(shù)研究.pdf

1、虛擬內(nèi)窺鏡是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、圖像處理和科學(xué)可視化等信息處理技術(shù)仿真光學(xué)內(nèi)窺鏡對(duì)病人進(jìn)行診斷的一種技術(shù),是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)臨床診斷中的實(shí)際應(yīng)用。因?yàn)樵摷夹g(shù)只是對(duì)CT或者 MRI斷層醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理,完成對(duì)人體的檢查和診斷,所以該技術(shù)不同于傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡的診斷方式,它是一種非侵入式手段,不需要將實(shí)物侵入到人體內(nèi)部進(jìn)行檢查。與傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡相比,該技術(shù)能避免侵入式診療給病人帶來(lái)的痛苦和穿孔等危險(xiǎn),并且可以對(duì)一些物理實(shí)物不能侵入的

2、組織器官進(jìn)行檢查。該技術(shù)在醫(yī)療診斷領(lǐng)域使用的范圍越來(lái)越廣,它能為醫(yī)生在診療過程中提供診斷依據(jù),為醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)手術(shù)精確定位起到輔助作用。
　　論文重點(diǎn)深入研究了虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù):圖像分割、三維重建、中心路徑提取和虛擬漫游。在圖像分割過程中,實(shí)現(xiàn)了基于區(qū)域生長(zhǎng)算法的圖像分割,從醫(yī)學(xué)原始圖像中準(zhǔn)確高效地提取出人體結(jié)腸數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)即為整個(gè)論文的數(shù)據(jù)部分。在三維重建方面,介紹了面繪制和體繪制實(shí)現(xiàn)方法和原理,論文重點(diǎn)

3、介紹了體繪制的光線投射算法,并使用該方法完成了論文三維重建部分。在中心路徑提取過程中,使用了邊界距離變換算法,該算法在實(shí)現(xiàn)過程中需要建立邊界距離場(chǎng)和源距離場(chǎng),通過兩個(gè)場(chǎng)的共同作用使得提取出的路徑中心性好,在漫游時(shí)具有最大的視向角度,并且解決了彎道提取中心路徑比較困難的問題。論文針對(duì)算法提取路徑時(shí)間效率低的不足,提出了通過計(jì)算體素點(diǎn)ID值、增加標(biāo)記變量、建立結(jié)構(gòu)體數(shù)組和利用超大數(shù)組建立ID值與點(diǎn)在點(diǎn)集中位置的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法,提高了提取