基于VTK的医学三维可视化分析系统

计算机断层扫描、核磁共振等生成的二维DICOM数据已被广泛应用在现代临床医疗诊断中,但其直观性差,使诊断的效率低下,并且对医生的经验要求高.对此,针对医学体数据场,以可视化类库VTK为基础,在Windows平台上以Visual C 为开发工具,研究实现了一个医学三维可视化分析系统.主要讨论了采用外接球面法改善光线投射算法绘制速度的改进的体数据绘制方法,以及任意方向虚拟切片的提取和虚拟切片内插值问题.系统可以对重建出的三维可视化几何模型进行多种操作和任意方向的切片提取,对诊断具有参考价值,提高了诊疗方法的直观性、准确性和科学性.     

基于VTK的医学图像三维重建研究与实现

医学图像三维重建在放疗规划、解剖教学、医学诊断等方面具有重要的作用。本文首先介绍了可视化工具包VTK,然后对三维重建算法进行了概述,并重点研究了面绘制方法中的移动立方体算法和体绘制方法中的光线投射算法,最后,在VC++6.0环境下,采用可视化工具包VTK分别实现了移动立方体算法和光线投射算法,取得的良好的三维重建效果,并将其应用到了计算机辅助医学诊断软件中。     

基于GPU的医学图像多功能可视化的实现

三维可视化在医学诊断过程中发挥着越来越重要的作用,随着GPU的高速发展,成像质量高的光线投射算法克服了其耗时的难题,越来越多地被使用到实际运用中。为了更好地提供用户体验,为医生诊断提供更多的服务,提出一种交互性多功能的医学图像三维可视化。以Visual Studio 2008为平台,DCMTK读取DICOM图像,CUDA(Compute Unified Device Architecture)进行光线投射算法的加速,实现了三维图像中定位,任意断面显示,区域的切割与特殊显示功能。实验结果显示该系统在普通台式电脑上具有较好的实时性和交互性,可以为医生提供更好的服务,拥有巨大应用价值。     

基于VTK光线投射法的CT图像三维重建

通过光线投射(Ray-casting)算法中等值面、最大密度映射和合成等三种体绘制方法实现CT图像的三维重建,验证并比较这三种方法在人体模型三维重建的技术上的优缺点.结果表明VTK用于CT图像的三维可视化具有快速、方便、高效的特点,三种方法各有侧重点,实际应用中不同的需要应选用不同的方法.     

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VTK的肝脏组织三维可视化体绘制

医学体数据可视化在临床上已成为辅助诊断和辅助治疗的重要手段,其技术也成为近年来研究和应用的热点。其中讨论了体绘制算法中最常用的光线投射法,并利用Visualization Tool Kit（VTK）,一个包含了多种体绘制技术的基于面向对象方法设计的、功能强大的可视化类库,来实现断层医学图像的三维重建,重建效果表明基于VTK的体绘制技术具有应用灵活、重建效果逼真、重建速度较快等优点。     

基于光线投射算法的医学图像三维重建方法综述

该文综述了当前医学图像三维重建中基于光线投射算法的几种改进算法,对各种改进算法的优缺点进行了比较。     

基于VTK的医学序列图像可视化

数字人体是目前的一个研究热点，而医学图像三维建模及可视化研究是其中的一项重要内容，医学序列图像的可视化技术包括体绘制和表面绘制两大类。他们各有其特点和适用领域。使用VTK可以很大程度的简化医学序列图像重建的问题。本文讨论了两种方法的原理、特点以及VTK实现三维重建及可视化的算法过程，并给出了一个实例。     

基于VTK的图像三维可视化系统

图像的三维可视化可以通过可视化工具包（VTK）提供的API实现。VTK是图像可视化的开法工具包,它把可视化的算法封装起来,利用简单的代码生成所需图形。基于VTK的图像三维可视化系统阐述了如何借助VTKAPI读入二维图像序列、操作二维图像、重建三维图像以及进行三维图像可视化的全套方案,为可视化观察二维图像提供了有益的途径。     

石油勘探开发中的数据场可视化技术应用研究

石油勘探开发是石油工业的重要部分,在石油勘探开发过程中,会采集到大量的数据,形成三维数据场,使用这些数据的目的足为了准确地再现油藏分布以及石油勘探开发过程中的参数的动态变化。该文是将三维数据场可视化技术应用到石油勘探开发过程中的地质建模和数值模拟之中,利用可视化技术,尤其是三维数据场可视化技术,实现了从大量数据中构造出三维图像。该文在算法中使用了包围盒技术和分层存储结构来提高算法的速度,达到了较好的效果,直观地再现了石油在油气藏中的状态,指导设计人员进行井位的确定,提高石油生产的效益,辅助相关领域工作人员的分析、设计,具有广泛应用前景。     

基于GPU的三维医学图像混合可视化系统

研究并实现了一个基于GPU的医学图像混合可视化系统,该系统采用三维纹理映射的方法实现直接体绘制,利用GPU的可编程特性完成体绘制方法中的插值后分类算法和传输函数的传递及实时修改,采用OpenGL技术实现表面的绘制,并基于场景图结构实现时表面数据的管理。面绘制和体绘制部分都采用OpenGL实现,运用OpenGL的融合机制,系统实现了面绘制和体绘制的混合显示。本系统大大提高了体绘制的速度,有效地保留了面绘制和体绘制的优势,在保证绘制速度的基础上丰富了图像信息。     

基于面绘制技术的医学影像立体显示

医学影像立体显示技术利用二维医学图像序列重建出三维模型,为医生提供了直观、全面、准确的病灶和正常组织信息,给临床诊断和治疗带来了巨大进步,是当今医学领域研究的热点。三维重建有体绘制和面绘制两种方法,本文主要介绍了面绘制方法的原理和实现,选择基于体素的表面重建方法,利用国际上广泛应用的可视化工具包VTK提供的MC算法实现面绘制,并对轴、冠、矢三个方向的任意切面进行显示。     

基于VTK的医学图像三维重建的研究与实现

医学图像的三维显示为医生提供了直观、全面、准确的病人病情信息,是当今医学影像领域研究的热点之一。VTK是开源的可视化工具包,在国际上得到广泛应用,具有优秀的架构和运行机制。通过对DICOM医学图像的研究,应用VTK技术,研究了医学图像横断面、冠状面、矢状面显示以及三维重建的方法,该方法对医学图像三维体绘制数据的研究具有一定的实用价值。     

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。     

一种基于双幅图像的物体3维重建

随着虚拟现实技术的发展,对物体进行快速有效建模逐渐成为了研究热点。基于图像建模技术是一种有效的建模方法,其最大的优点是可以利用图像中的信息直接建立物体的几何模型,并且可以迅速构建出具有“照片级”真实感的3维模型。常规的方法是先求解摄像机内外参数,再求解空间中各点在世界坐标系下的位置。提出了一种基于两幅图像利用灭点性质进行建模的新方法。该方法首先利用灭点属性推导出了相机中心在世界坐标系下的坐标位置的解析表达式,再利用两幅图像之间的空间几何约束关系,从空间约束关系中反算出物体各点的空间位置从而重建出物体几何模型,最后进行纹理映射。在物体重建的过程中只利用到了相机内参数,而跳过了对相机外参数的标定,实验结果表明,该方法简单可靠,可用于实现对拥有规则表面的物体3维重建。     

基于未标定图像序列的三维重构

基于未标定图像序列恢复物体的结构．在计算机视觉等领域有广泛的应用前景。利用摄像机从不同角度得到的同一场景的图像序列,根据序列图像的内在几何关系来估计相机的外参数．从而确定摄像机的方位．以有效地恢复场景的三维模型。实验结果表明,该算法能够较为逼真地重建三维场景。     

基于长序列图像的三维重建技术研究*

提出一种基于长序列未定标图像的三维重建方法,并将其成功地应用于增强现实实例中.首先,基于传统KLT跟踪算法提出了一种针对序列图像的改进特征点匹配策略,通过特征点运动向量的预测减小了相应特征点的搜索范围,进一步根据相近特征点邻域窗口在透视畸变上的相似性大大提高了匹配算法的效率;在得到序列图像的匹配结果后,将传统基于仿射成像模型的测量矩阵(Measurement Matrix)保秩分解算法扩展到透视成像模型中,从而一次性得到整个场景的射影重建;进一步在摄像机自定标的基础上得到整个场景的三维欧氏模型和摄像机的成像矩阵.最后给出真实图像序列的三维重建实验结果,并成功地将其应用到增强现实实例中.     

基于图像空间的三维动态场景远程可视化方法

对复杂三维动态场景进行远程可视化,基于顶点运动轨迹的压缩、传输方法需要计算的顶点数量巨大,速度慢.针对这些问题,提出一种基于图像空间的三维动态场景远程可视化方法：首先在服务器端进行先空间后时间的自适应采样,获得多幅动画深度图像.通过使用动画深度图像的采样点代替原始动态场景中的顶点,极大减少需要参与计算的三维点数量;然后在每幅动画深度图像中并行压缩采样点的运动轨迹,有效减少压缩时间;最后将压缩后的动态数据传输到客户端并重构一定时间内的三维动态场景.实验结果表明,算法可以极大提高服务器端数据压缩速度,减少需要传输的数据量,有效降低网络带宽对数据传输的限制.