基于重要度復(fù)合的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像三維可視化是在二維成像基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。隨著醫(yī)療設(shè)備的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了大量的高分辨率醫(yī)療影像數(shù)據(jù)。這使得如何更好地查看與顯示組織器官的結(jié)構(gòu)信息，成為了醫(yī)學(xué)圖像三維可視化領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在體繪制中，引入非真實(shí)感渲染可以增強(qiáng)顯示感興趣區(qū)域或全局特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)繪制結(jié)果的靈活控制，是目前的研究焦點(diǎn)所在。
　　本課題主要研究醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化方法，利用非真實(shí)感渲染的方法來獲得豐富的繪制結(jié)果。重點(diǎn)研究了體素分類傳遞函數(shù)

2、設(shè)計(jì)以及基于重要度復(fù)合的非真實(shí)感渲染方法。本文選取體繪制算法中的光線投射算法進(jìn)行分析與實(shí)現(xiàn)，利用OpenGL作為圖形處理API，給出了基于GPU加速的光線投射算法的具體實(shí)現(xiàn)方法。本文提出基于重要度感知的復(fù)合方程，實(shí)現(xiàn)對(duì)體繪制過程中可視度的靈活控制。進(jìn)一步，本文還提出了對(duì)體數(shù)據(jù)中感興趣區(qū)域的特征信息進(jìn)行提取?；诨叶戎祬^(qū)間分類傳遞函數(shù)、梯度值區(qū)間分類傳遞函數(shù)對(duì)體數(shù)據(jù)基本的標(biāo)量特征信息進(jìn)行提取。同時(shí)，本文還提出了應(yīng)用Frangi血管濾波算法

3、對(duì)血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行提取，并基于形態(tài)學(xué)濾波對(duì)血管提取算法進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)。為了便于用戶操作和對(duì)渲染結(jié)果的展示，本文還設(shè)計(jì)了一個(gè)用戶交互接口工具，并結(jié)合調(diào)色技術(shù)搭建了一個(gè)三維可視化渲染系統(tǒng)，能夠?qū)Ρ疚乃岢龅睦碚摲椒ㄟM(jìn)行較好的展示。
　　本文采用了多種醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)來對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證與測(cè)試，包括超聲頸動(dòng)脈體數(shù)據(jù)、CT心臟體數(shù)據(jù)等。與原有的體繪制算法相比，本文提出的基于重要度復(fù)合的非真實(shí)感渲染方法渲染效果更靈活，表現(xiàn)的信息也更豐富。此外，本文設(shè)計(jì)的三