利用OpenGL实现医学图像三维表面重建

ＯｐｅｎＧＬ是目前应用比较广泛并且性能非常优越的三维图形应用程序库,本文重点了其在医学图像三维表面重建中的一些具体应用。     

基于医学图像序列轮廓线重建三维表面的改进算法

基于医学图像重建三维表面是医学图像可视化的主要手段之一。传统的方法直接采用由序列轮廓线生成的三角片来拟合曲面,重建的效果和表达的信息均有限。该文提出一种基于三角Bernstein-Bezier曲面拟合和纹理映射的改进算法,即在对生成的单个三角片进行三角Bernstein-Bezier曲面拟合的基础上,通过对三角片三顶点法矢的二次插值来重新计算三角Bernstein-Bezier曲面的法矢,使拟合曲面的显示效果整体连续且光滑;同时通过对重建后的表面模型施以平面剖切,并给剖切后模型的断面和截面贴上纹理来增加图像信息。该算法已运用于伽玛刀治疗计划系统中,重建效果较传统算法取得了较大的改善。     

三维医学图像分割与可视化研究

本文提出了一种利用三维图像的灰度和形状信息进行三维图像分割以及在此基础上的构造等值面的方法，首先对三维图像进行阈值分割，获得三维二值图像，在预处理阶段，利用三维形状腐蚀消除感兴趣组组织与其它组织的弱联系，然后对三维二值图像进行三标记，得到腐蚀后的组织，对其三维形态扩张，获得感兴趣组织的三维模板，将模板与阈值分割图像求交，从而分割出三维组织，根据分割后的三维二值模板，构造出有一定厚度的模糊边界，然后     

交互式医学图像分割算法

针对医学图像的特点,提出了一种结合Live Wire算法和轮廓插值算法的三维医学图像分割算法.与原Live Wire算法相比,改进算法在不增加算法复杂度的同时,大大提高了图像分割的性能.为了进一步提高图像的准确性,用下列方法弥补了原算法的不足:通过寻求最短搜索路径,另外尽可能地降低搜索的时间复杂度.将改进的算法与余弦轮廓插值技术相结合,用在病灶组织区域形状变化较大的断层图像(关键层)分割中.实验表明算法能快速有效的从序列医学图像中分割出感兴趣的物体,为医学诊断提供了依据.     

三维医学图像体分割算法研究

在分析医学数据场物理特性的基础上,提出一种基于边缘过渡区域的医学体数据分割算法.论述边缘过渡区域在医学数据场中的存在性和区域分割对医学数据场的可行性;对三维数据场进行预处理,并修正扩展二维图像的灰度区域分割方法,使之适用于提取三维数据场边界过渡区,通过优化算法的运算流程和采样方法以提高三维数据场体分割的算法效率.实验结果表明本文算法提高了分割精度并降低了时间消耗.     

医学图像分割算法的评价方法

对医学图像分割算法的客观评价是推进算法在临床上得到应用的关键。针对目前对医学图像分割方法的研究较多,而对分割算法的评价方法的研究却很少的问题,提出了一种判断和比较医学图像分割算法优劣的评价方法。首先对现有的几种评价方法进行了综述,并总结出了一套评价系统。可靠性、精确性、区域统计特性和效率是评价一个分割方法的4个重要参数,结合医学图像分割分别对它们的定义进行了说明。这些参数互相影响,评价分割算法时必须权衡这些指标,根据不同的应用背景赋予它们不同的权重。此外,还介绍了如何建立医学图像分割金标准数据库的方法。最后,通过Insight Toolkit（ITK)软件包中的两个算法例子,结合脑白质分割的医学背景,演示了如何利用本文评价系统来对这两种分割算法做出比较。实验结果表明,该评价方法可行,比较结果具有合理性。该研究为医学图像分割算法的评价提供了科学合理的方法,同时也指出了推动医学图像分割算法在临床上应用所应解决的问题。     

医学图像分割算法研究

医学图像分割是医学领域不可或缺的组成部分,对于诊断和治疗具有重要意义。在MATLAB软件环境中设计了医学图像分割算法。从医学影像库中选取2张不同诊断图像,采用图像处理算法进行分割,并对处理结果进行研究和探讨。分割算法以阈值分割法和边缘检测法为主要研究对象,其中阈值分割法以大津（Otsu）算法分割为主,边缘检测法采用索贝尔（Sobel）算子、高斯拉普拉斯算子（Laplacian of Gaussian,LoG）算子、Canny算子3种算子进行对比分析。选出一种更普适的分割算法,有效提高医学图像的分割精度和效率。     

基于运动估计的交互式医学图像序列分割

针对医学图像难以自动分割,而医学图像序列采用手工分割时工作量巨大、效率低的问题,提出了一种新的交互式图像序列分割方法.在计算机的辅助下,用手工精确地描画出第一幅图像中对象的边界轮廓.后续图像的分割曲线用运动估计的方法自动得到.每完成一幅图像的分割用户都可以检查分割效果,如果不满意则可用手工修正.这个过程重复进行,直到整个图像序列分割完毕.实验结果表明,该方法能精确、快速地实现医学图像序列的分割.     

基于MITK的医学图像系统设计

为丰富断层医学图像的数据信息,本文在MITK（Medical Imaging ToolKit）算法平台基础上,利用Visual C＋＋6.0开发环境,设计一个图像处理系统来实现二维断层图像的三维重建和图像分割。并取得了较好的成像效果,满足了部分使用者对数据的需求。     

基于蚁群算法的医学图像分割研究*

通过对蚂蚁信息激素释放、路径转移的重新定义,并将图像空间的模糊连接关系引入蚂蚁的觅食过程中,进而转换为蚂蚁搜寻食物的准则,实现了医学影像图像的分割,并进一步分析了算法实现中相关影响因素参数选择的问题。     

基于图像分割的三维重构

三维重构方法是医学图像可视化系统、治疗计划系统的重要技术。基于图像分割的三维重构方法结合了图像分割、等值面抽取、网格简化三种技术,是不同于传统Marching Cubes算法的一种三维重构方法。它首先将医学图像分割为二值图,然后利用Marching Cubes方法进行等值面抽取,最后对得到的网格模型进行简化。实验结果表明,基于图像分割的三维重构方法加快了Marching Cubes的运算速度,改善了重构的效果,有利于实现对基于三维重构的大型几何模型的实时绘制和交互。     

VTK医学图像三维重建应用及实现

VTK是开放源码的自由软件系统,可应用于图像处理、计算机图形学和科学计算可视化,在国内外被广泛用于各行各业.介绍了VTK的基本组成、系统架构、可视化流程.并且将VTK 应用于医学图像可视化,使用面绘制的移动立方体法和体绘制的光线投影法,在Microsoft Visual Studio 2005下使用C++语言分别实现了...     

基于改进MC算法的牙颌组织3维重建

移动立方体（MC）算法是面绘制算法的典型代表, 但其在抽取的等值面的拓扑结构、表示精度及算法执行效率等方面仍存在缺点,为此,针对MC算法执行效率不高的问题,根据等值面在立方体中的延续性,提出了一种改进的MC方法,并在可视化工具包中予以实现,实验结果表明,改进的MC算法重建牙颌组织所需的时间仅为58 s。并以改进的MC算法为基础,开发了牙颌医学图像3维重建系统。应用实例表明,改进的MC算法不仅高效鲁棒,并可对曲面结构复杂的牙颌组织进行3维重建。     

基于CT切片的人脸三维重建

人类感知外界信息,80%是通过视觉得到的。三维重建一直是计算机视觉领域最热门的研究方向之一。研究了基于医学图像的三维重建,从一系列二维断层医学图像中重构出三维实体,以便满足医学应用。     

医学三维影像体数据闭值分割方法

建立医学三维体数据阈值分割描述模型,把OSTU图像分割算法和梯度算子图像分割算法的思想应用于三维体数据,提出并实现了两种医学三维体数据阈值分割算法,并通过实验证明这两种算法获得了较好的分割效果。为进一步对体数据阈值分割算法的性能进行量化评价,定义了两个量化指标:分割准确度和分割平衡度,并通过实验给出了上述两种体数据阈值分割算法的性能评价指标。在给定体数据和标准分割的前提下,OSTU算法比梯度算子算法能取得更好的阈值分割效果。     

一种变形表面的三维测量方法

提出一种新的利用标定图像进行三维测量的方法。利用SIFT算法找到初始的对应点,然后根据这些点生成三维空间中的种子点,再以这些种子点为中心,向外区域增长,直到完成整个物体表面测量。在每次增长的过程中,需要计算增长的三维空间平面在两个相机上的投影之间的图像相关系数。图像相关系数较大时认为是正确的增长,否则是错误的增长。实验证明,使用该方法能够得到很好的三维测量结果。     

反射图建模的表面重建算法

提出一种利用单幅图像的灰度估计表面形状的方法．对于一幅图像，使用单隐层小波神经网络建立非线性反射图函数模型，通过神经网络的训练最小化误差函数得到网络权值．利用变分法得到景物最终表面高度值，并引入分级实现降低计算量．以此模型为基础。不再需要预知光源参数．实验结果表明了该方法的有效性，且其在恢复精度上有所提高．     

基于两视图的曲面重建方法

提出了一种利用曲面物体的两幅图像进行曲面重建的方法。从物体的正面和侧面拍摄两幅图像,而后利用用户交互获得这两幅图像中的侧影轮廓线。并通过最小化以这些侧影轮廓线作为约束二次目标函数,重建出最光滑的三维曲面。另外,在二次目标函数中增加一个系数,实现了曲面折痕。利用真实图像进行实验,验证了该方法的可行性和正确性。     

基于Level Set方法的医学图像分割

对图像分割进行了研究,这是医学图像处理中的关键问题之一。提出了一种结合Fast Marching算法和Watershed 变换的医学图像分割方法。首先用非线扩散滤波对原始图像进行平滑，然后利用Watershed算法对图像进行过度分割，最后用改进的Fast Marching方法对图像进行分割。除此之外，根据区域之间的统计特性的相似度重新定义了Fast Marching 方法的速度函数。实验结果表明，该方法能够快速、准确地得到医学图像的分割结果。     

基于一维插值的人头像三维表面重建

描述了一种基于一维插值的人头像三维表面的重建方法。该方法从几个不同侧面的人体头部条形图获得人头像的三维条形图．经过型值点的提取，一维三次样条插值，三维重建，进而得到任意分辨率的人体头部三维曲而的数字表示及三角形、四边形网格图等表示形式，一维插值与传统的三维曲面重建的二维插值方法相比较，算法简单，三维曲面重建所需的时间也较少。该方法已在PIII 800PC机上进行了验证，获得了较好的效果。