利用VTK实现DICOM医学图像三维重建

利用医学可视化技术可以将二维断层序列图像重建为三维虚拟实体,基于这个模型可以精确地获取病变区的大小、位置和形状,极大地提高了诊断的直观性与交互性.VTK是目前国际上通用的科学计算可视化工具包,DICOM文件为医学图像的专用传输和存储格式.在Visual C 6.0平台下,本文借助VTK类库,采用体绘制方法实现了DICOM医学序列图像的三维重建,并给出了程序运行结果.     

医学图像三维重建的研究

作为目前计算机视觉领域的一个热点问题,医学图像三维重建在诊断医学、手术规划、模拟仿真等领域都有重要的应用。首先对图像进行预处理,以去除噪声并平滑图像,然后用K均值聚类算法对图像进行分割,最后用移动立方体算法实现图像的三维重建。重建后的三维图像可以帮助医生明确诊断和制定正确的手术方案。     

基于改进MC算法的CT/MR图像三维重建

针对MC(Marching Cubes)算法重建后模型表面的不光滑性和模型表面三角面片数量大的缺点,提出了在保证一定精度的前提下减少小面片的处理方式。通过对等值面进行三维空间上的方向平滑来代替等值面上的三维坐标平滑,达到了提高模型表面平滑性的目的。以边删除算法为基础,设计了网格简化算法,实现了模型表面的网格简化。以喉管和心血管两组磁共振(Magnetic Resonance,MR)体数据为例进行三维表面重建的结果表明,平滑后的三维显示效果有了显著改善,显示的结构细节清晰度与真实感明显提高。模型的网格简化90%后,依然能保持原模型的特征和较好的视觉效果,并大大提高了实时交互绘制的能力,明显缩短了交互操作时间。     

基于VTK的医学图像三维重建

本文利用VTK可视化工具对医学图像的三维可视化进行了研究与实现.用Marching Cubes算法和光线投射算法分别实现了脚部CT图像的三维重建,通过对这两种算法的结果的比较,分析了它们各自的特点和适合的应用领域.     

基于27邻域网格的医疗图像三维重建

为实现医疗图像三维重建中的网格简化,提出一种基于27邻域网格建立三角形网格拓扑的新方法。首先利用移动立方体(MC)算法从一组计算机层析(CT)图像序列中提取三维重建体数据,将二维图像转化为由一组三角形面片组成的三维模型网;然后利用27邻域网格算法对此三角形网进行空间扫描,构建出三维模型的网格拓扑;最后利用二次误差测度(QEM)算法对所得三维模型拓扑进行简化,实现医疗图像三维模型动态可视化操作。通过使用Visual C++软件平台和OPENGL库对医疗图像进行三维重建,重建效果表明,本文方法的计算效率要优于传统的循环迭代方法;与传统的建立网格拓扑方法相比,本文方法具有算法简单、速度快、运算复杂度与数据量呈线性增长的优点。     

基于图像的三维重建技术综述

基于图像进行三维重建的目的就是通过图像获取周围环境的三维结构,将它们生动形象地展示在计算机上供用户使用,这是现阶段计算机图像视觉领域的一个重要研究方向。目前三维重建的研究成果已广泛应用于城镇建模、无人作战、文物保护和地图重建等领域。对图像三维重建的流程进行了探讨,主要内容包括传感器介绍、重建流程与算法、应用及其展望等。     

医学图像三维重建技术的研究与应用

目前,随着信息时代的发展,医学成像设备及计算机硬件也得到了迅速的发展,医学图像三维重建技术被逐渐广泛的应用在手术模拟、诊断医学、整形等医学领域,为人们的生活提供了更多的服务。医学图像三维重建技术的研究与应用,作为医学工作发展中的重要问题,可有效的完善医学影像方面存在的研究问题。本文将简要分析,医学图像三维重建技术方面的相关内容,使之可以通过专业的研究,提高医学影像的应用水平。     

基于相位相关的图像三维重建算法

在Muquit M A等提出基于相位相关的三维重建算法的基础上提出改进,对图像进行细节恢复的前处理;利用各个匹配等级之间的结构相关性进行搜索限制;在每个匹配等级下都进行畸点的识别和重定位;对匹配结果进行限制深度的三维模型优化处理.实验结果表明,提出的改进算法比原始算法的三维重建性能有明显提升.     

基于单幅图像的三维重建技术

使用了一种自底向上和自顶向下相结合的方法，实现了基于单幅图像的以六面体图形为目标的三维重建过程。提出了一种高效、迅速的角点检测算法，并且建立了从有特定特征的单幅图像重建空间内三维模型的方法，该方法简便可行。     

基于视觉传达效果的三维图像虚拟重建

为了解决用户体验质量差和人机交互效率较低的问题,设计一种基于视觉传达效果的三维图像虚拟重建系统。首先给出图像三维重建系统功能框架图和硬件结构图。然后结合视觉传达设计的基础理论,分析三维图像系统中不同元素的特性与合理的视觉传达形式,并提出提高用户体验和传达效率的设计原则。在输入图像进行中值滤波预处理后,采用基于图像序列的三维重建算法对经预处理后的图像进行三维重建。采用Visual C++与3DMAX作为系统设计平台,并通过OpenGL实现三维图像可视化和漫游。实验结果表明所设计系统具有较好的重建精度和用户满意度。     

基于虚拟现实技术的三维图像重构研究

针对传统基于主动偏振成像的三维图像重构方法重构过程中图像统计信息表达能力较差,导致重构后三维图像精度低,研究一种基于虚拟现实技术的三维图像重构方法。选取Visual C++可视化软件开发平台和VTK三维图像处理软件作为三维图像重构实现平台,将原始图像通过数据输入以及文件解析等步骤导入计算机后,对原始图像进行图像滤波、图像分割以及图像插值等预处理,处理后的图像在VTK软件中利用包围盒法先构建图像重构的三维数据场,依据图像重构三维数据场绘制图像三维直接体,通过图像三维直接体获取三维图像重构输出公式,实现基于虚拟现实技术的三维图像重构。仿真结果表明,采用该方法对10幅图像进行三维图像重构,重构图像平均遍历覆盖度高达97.99%,重构精度均高于97%。     

基于三维图像处理的虚拟人物重构改进方法

针对传统虚拟人物重构方法能够进行人物的重构,但存在虚拟人物重构效果较差的问题,提出基于三维图像处理的虚拟人物重构改进方法。通过三维图像重构关键节点,对虚拟人物重构标准点进行捕捉并标记;确定三维虚拟人物图像边缘算子,标定重构轮廓区域,突出重构背景效果;优化三维虚拟人物图像渲染过程,降低纹理映射对重构图像造成的虚影影响;对图像效果进行明暗处理,增加重建图像质感比例,实现虚拟人物的重构。仿真实验结果表明,设计虚拟人物重构改进方法具有良好的三维重构效果。     

一种基于MRF的单幅图像数据的三维重构方法研究

综合分析了常见的基于图像的三维重构方法的优缺点,提出了一种基于单张图像,采用马尔科夫随机场(MRF)推断3D位置和方向的3D重构方法。该算法首先将图片分割成多个小的区域(超像素块),并假定空间场景由许多很小的平面组成,超像素块与平面相互对应,对图像中每个超像素块求取出一组特征向量(纹理、颜色等),使用MRF模型化平面参数之间、超像素特征向量与平面参数之间的关系,采用监督学习的方式求取相关参数,求解MRF模型,并根据平面参数进行场景重建。这种算法不需对场景结构做明确的假定,因此较之以前的方法可以获得更多3D结构细节信息。用该方法对200张图片样本进行验算,样本中有60%实现了较为准确的3D重构。     

基于三维图像重现技术的陶瓷产品3D打印设计仿真研究

当前陶瓷产品3D打印设计仿真技术存在清晰度低、效果不佳的弊端,无法有效描述设计者的作品。为此,研究了一种新的基于三维图像重现技术的陶瓷产品3D打印设计仿真技术。将FDK算法作为三维图像重现技术,介绍了FDK算法的实现原理,通过C语言伪代码对FDK进行描述,给出相应代码。依据网络化服务平台的特点建立陶瓷产品3D打印服务平台体系结构,其主要包括物理层、服务构架层、基础设施层、核心服务层、应用层、用户层。依据陶瓷产品3D打印的特点与需求,结合陶瓷产品3D打印设备资源提供形式、资源类型与用户需求确定陶瓷产品3D打印服务平台的运行模式。介绍了陶瓷3D打印设计仿真流程。实验结果表明,所提技术清晰度高,可有效描述设计的陶瓷产品。     

DICOM数字乳腺仪图像一致性的自动检测

提出了一种基于DICOM标准的数字乳腺仪图像一致性的自动检测的实现方式,该方法可减少检测时间并降低人为误差。将描述自动检测工具的具体实现,验证实验以及自动检测工具的性能。该工具已经在GE公司数字乳腺仪部门得到应用,也可以应用到其他基于DICOM标准的数字图像医疗设备。     

基于激光点云数据的三维运动图像重构技术北大核心CSCD

为了解决三维运动图重构时存在的重构测量距离与实际距离误差大、激光点云数据数量多和重构图像清晰度对比低的问题,提出了基于激光点云数据的三维运动图像重构技术,通过配准多帧激光点云数据,从中获取激光点云数据集,再采用平面拟合方法对激光点云数据集实行去噪处理,最后利用曲面重构法完成对曲面模型的拟合,实现三维运动图像重构。实验结果表明,通过对三维运动图像重构进行测量距离与实际距离的对比、激光点云数据数量的对比和测量图像与实际图像清晰度的对比测试,验证了三维运动图像重构技术的实用性高。     

基于增强现实技术的激光全息三维图像重建研究

为提高激光全息三维图像重建后的图像信噪比,设计一种基于增强现实技术的激光全息三维图像重建方法。首先对激光全息图像进行去噪处理与图像边缘特征处理,然后建立摄像机模型,并转换坐标系,采用增强现实技术对激光全息图像特征点配准,最后采用非局域平均法进行重建,以此完成基于增强现实技术的激光全息三维图像的重建。实验结果表明,此次研究的方法提高了图像的信噪比,在51 dB左右,还降低了激光全息图像配准的误差,达到0.01%左右,光线遍历覆盖度为99.84%,覆盖区域更全面,表明此次研究的方法具有一定的有效性。