基于云計算的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：基于云計算的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)的研究英文題目英文題目：StudyofthreedimensionvisualizationtechnologybasedonCloudComputing學(xué)位類學(xué)位類別：碩士研究生姓研究生姓名：唐振禹學(xué)號學(xué)號：2013023132學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：計算機科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：呂曉琪職稱職稱：教授協(xié)助指導(dǎo)教協(xié)助指導(dǎo)教師：師：職稱職稱：2016年6月

2、10日分類號：分類號：TP391P391密級：級：公開公開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)是醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域研究的一個熱點方向之一。所謂的醫(yī)學(xué)圖像三維重建，就是對已經(jīng)獲得的醫(yī)學(xué)圖像二維切片進行相關(guān)的算法運算，使其能夠以三維的形態(tài)在計算機屏幕上展現(xiàn)出來。醫(yī)學(xué)圖像三維形態(tài)能夠提供更加直觀和真實的用戶感受，結(jié)合相關(guān)的交互切割技術(shù)，能夠更加準(zhǔn)確清晰地展示病灶位置和興趣位置的空間組

3、織信息。對醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)進行相關(guān)的研究，具有非常重要的學(xué)術(shù)價值以及廣泛的應(yīng)用前景。本文通過學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)的有關(guān)理論算法，熟悉了相關(guān)的編程語言和編程工具，重點研究了光線投射（RayCasting，簡稱RC）算法。并在此基礎(chǔ)上，進行了相關(guān)的優(yōu)化和改進，使其在繪制質(zhì)量和繪制速度上都有了明顯的改進和提高。為此后的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)的發(fā)展，提供了強有力的理論支持以及新的解決思路。根據(jù)目前醫(yī)學(xué)圖像三維重建的實踐需求以及目前計算

4、機硬件的發(fā)展水平，在加入圖形處理器（GraphicsProcessingUnit，GPU）的基礎(chǔ)上，著重對軟件算法優(yōu)化方面進行了改進。在單機平臺上，主要通過對不透明度值設(shè)置閾值，提前終止光線計算，并在光線遍歷體數(shù)據(jù)時，調(diào)整采樣間距，改進了光線投射算法。在云計算平臺上，本文通過MapReduce的編程模式，將光線投射算法改進為可以在HADOOP平臺下運行，其繪制效果可以滿足醫(yī)學(xué)上的需求，其繪制速度也體現(xiàn)出了HADOOP平臺多節(jié)點處理任務(wù)的

5、優(yōu)勢。本文在Eclipse平臺下，結(jié)合VTK（VisualizationToolkit）可視化工具包，實現(xiàn)了單機上光線投射算法的改進。在HADOOP云平臺下，結(jié)合Eclipse、JDK、VTK和HIPI（HadoopImageProcessInterface）等工具包，將醫(yī)學(xué)圖像體數(shù)據(jù)存儲到HDFS中，并對其采用基于數(shù)據(jù)的空間劃分方式和動態(tài)的任務(wù)分配方式，然后運用MapReduce的編程模式，實現(xiàn)了對光線投射算法的改進，完成了對醫(yī)學(xué)圖像