中國針炙虛擬穴位人的三維重建研究.pdf

1、數(shù)字化虛擬人體的研究是目前一個研究熱點(diǎn)問題,虛擬人體是指在解剖、物理特征、生理生化機(jī)能方面全面系統(tǒng)地建立一個交互式數(shù)字化人體模型,為醫(yī)學(xué)教育、臨床診斷和治療的研究提供精確的數(shù)學(xué)模型.該文所做的研究即是虛擬人體研究的一個分支,對虛擬人體在中醫(yī)針炙穴位方面的交互式數(shù)字化進(jìn)行一個初步探索性的工作.該文一共分為六章.主要包括四個部分的內(nèi)容:醫(yī)學(xué)圖像的預(yù)處理;三維表面模型的構(gòu)建;模型的剖切;穴位的交互可視化.第一章緒論部分對虛擬人體的模型構(gòu)建技術(shù)

2、,即醫(yī)學(xué)三維重建技術(shù)進(jìn)行了一個綜述,其中包括的內(nèi)容有對體數(shù)據(jù)的來源的說明,對醫(yī)學(xué)圖象的預(yù)處理,分割,常見的醫(yī)學(xué)三維重建方法,模型網(wǎng)格簡化方法進(jìn)行了簡單的描述.然后對中醫(yī)針炙穴位理論研究的工作背景以及與該課題的關(guān)系進(jìn)行了闡述.第二章的內(nèi)容是醫(yī)學(xué)圖像預(yù)處理及體數(shù)據(jù)分割,獲取的圖像或多或少有噪聲的干擾,預(yù)處理的目的就是對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?如濾波、平滑等,以實(shí)現(xiàn)噪聲抑制.經(jīng)過相應(yīng)的格式轉(zhuǎn)換、濾波處理或插值之后,將二維斷層圖像封裝成一個三維體數(shù)據(jù)

3、形式,便于存儲和統(tǒng)一處理.對組織或器官的分割與提取是保證圖重建模型準(zhǔn)確表達(dá)相應(yīng)組織器官的前提,該文采用的分割提取方法是:利用閾值進(jìn)行組織分割;用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的操作進(jìn)行區(qū)域修整;然后用種子填充法來提取所要分割的區(qū)域.第三章主要對Marching Cubes(MC)表面重建算法進(jìn)行描述,MC算法是基于規(guī)則體數(shù)據(jù)抽取等值面的經(jīng)典算法,該文實(shí)現(xiàn)了這種等值面構(gòu)建表面模型的算法,并對其算法的二義性進(jìn)行了相應(yīng)的處理;針對其重建速度較慢的問題,提出了體素

4、間相關(guān)性處理的方法來加快重建速度;并對其生成的表面幾何模型所包含三角面片數(shù)量巨大的問題,提出一種快速有效的三角形邊收縮算法進(jìn)行網(wǎng)格簡化,提高了表面模型的繪制速度.第四章對模型的剖切處理進(jìn)行了闡述,為了觀察三維體數(shù)據(jù)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和空間位置,避免表面重建不能顯示體數(shù)據(jù)內(nèi)部信息問題,提出了一種類似光照投射法的算法,采用射影空間矩陣進(jìn)行運(yùn)算來獲取切割面的圖像信息.結(jié)合OpenGL中的紋理硬件加速顯示,使得觀察內(nèi)部信息的觀察變得快捷方便.第五章對