基于醫(yī)學(xué)圖像的三維人體組織重建和網(wǎng)格生成研究.pdf

1、人體器官結(jié)構(gòu)復(fù)雜，準(zhǔn)確、細(xì)致和全面地掌握它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)信息是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中疾病診斷和治療的重要基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于醫(yī)學(xué)圖像的人體組織三維重建是實(shí)現(xiàn)這一需求的重要手段。三維重建基于醫(yī)學(xué)影像、數(shù)字圖像處理等技術(shù)，旨在將二維的醫(yī)學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)，構(gòu)建人體組織的三維模型。該三維模型能提供完整和直觀的醫(yī)學(xué)信息，在醫(yī)學(xué)診斷、虛擬手術(shù)規(guī)劃和虛擬外科手術(shù)等醫(yī)療仿真系統(tǒng)中具有重要的研究意義和應(yīng)用前景。
　　 本文以虛擬醫(yī)療仿真系統(tǒng)為應(yīng)

2、用背景，基于一組二維醫(yī)學(xué)圖像，開展了人體組織(以肝臟為對(duì)象)三維重建中關(guān)鍵技術(shù)和三維模型網(wǎng)格細(xì)化等的研究。人體組織三維重建包括圖像分割、輪廓及特征數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)平滑處理和三維模型構(gòu)建及細(xì)化等重要環(huán)節(jié)?？紤]到圖像分割方法中分水嶺算法具有較好的靈敏度但易造成分割不完全，而自適應(yīng)閾值分割算法能自動(dòng)調(diào)節(jié)閾值但易造成分割區(qū)域不準(zhǔn)確，本文采用將兩者有效結(jié)合的方法較好實(shí)現(xiàn)了肝臟的分割?；?64層圖像中肝臟區(qū)域的分割，提取了肝臟表面輪廓數(shù)據(jù)和體數(shù)據(jù)，

3、并從單層輪廓數(shù)據(jù)和多層輪廓數(shù)據(jù)兩個(gè)方面進(jìn)行了數(shù)據(jù)的平滑處理。根據(jù)平滑后的數(shù)據(jù)，基于Delaunay三角剖分法以三角形面片構(gòu)建了肝臟的三維表面網(wǎng)格模型，以球體構(gòu)建了肝臟的三維體素模型和肝臟內(nèi)部血管的三維體素模型?？紤]到虛擬醫(yī)療仿真系統(tǒng)中對(duì)模型不同精細(xì)度的要求，進(jìn)行了三維模型網(wǎng)格細(xì)化的研究工作。最后，本文完成了三維重建的軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)二維圖像實(shí)現(xiàn)肝臟三維模型和網(wǎng)格細(xì)化等功能。
　　 本文的工作能夠提供可靠的人體組織三維模型