交互式虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、虛擬內(nèi)窺鏡(Virtual Endoscopy VE)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。它利用醫(yī)學(xué)影像作為原始數(shù)據(jù),融合圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、科學(xué)計(jì)算可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),模擬傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡的一種技術(shù)。在虛擬環(huán)境中,用戶獲得沉浸感、真實(shí)感、和實(shí)時(shí)交互,可以通過虛擬工具來改變虛擬場(chǎng)景中對(duì)象的狀態(tài)。
　　 VE 克服了傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡需把內(nèi)窺鏡體插入人體內(nèi)的缺點(diǎn),是一種完全無接觸式的檢查方法,還可應(yīng)用于輔助診斷、手術(shù)規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)手

2、術(shù)的精確定位和醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)等。
　　 本文基于預(yù)處理后的圖像進(jìn)行后續(xù)工作,采用美國(guó)路易斯維爾大學(xué) ComputerVision and Image Processing 實(shí)驗(yàn)室提供的分割完成的二值化圖像數(shù)據(jù)。在三維重建和可視化技術(shù)方面,介紹了三維規(guī)則數(shù)據(jù)場(chǎng)中面繪制和體繪制代表算法的優(yōu)缺點(diǎn),提出在虛擬內(nèi)窺鏡自動(dòng)導(dǎo)航時(shí)采用面繪制技術(shù),在交互導(dǎo)航時(shí)采用體繪制技術(shù),取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。對(duì) VTK(Visualization tool

3、kit)有一個(gè)深入的了解,并基于VTK和MFC開發(fā)了一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像可視化處理系統(tǒng),為虛擬內(nèi)窺鏡功能提供了一個(gè)良好的運(yùn)行平臺(tái),該系統(tǒng)集成了大量輔助診斷的功能,可以有效的輔助醫(yī)生進(jìn)行臨床檢查。
　　 在路徑規(guī)劃方面,總結(jié)了中心路徑的定義和特性,研究了目前主要的中心路徑提取算法,針對(duì)結(jié)腸等單分支器官給出了一種基于雙向體素編碼的自動(dòng)中心線提取算法,通過對(duì)三維數(shù)據(jù)場(chǎng)中離散體元進(jìn)行距離編碼,建立雙向源距離場(chǎng),自動(dòng)提取路徑起止點(diǎn),完成導(dǎo)航路徑的