利用VTK与ITK的集成实现医学图像可视化

在开发医学三维可视化系统时,利用ITK的图像读取与处理功能及VTK在可视化方面的突出能力,将二者有机地集成起来是非常重要与理想的技术路线。讨论了在VisualC++开发环境中,VTK与ITK实现集成的方法与步骤,实验结果验证了该方法在医学图像三维可视化及交互方面具有良好的性能。     

医学图像可视化的视觉优化方法

由于受主观意识和经验等因素的影响,医学图像可视化中传递函数的选择和设置会直接影响医学图像可视化效果.为此,提出一种基于视觉优化的医学图像可视化方法.针对三维医学图像绘制,采用基于GPU加速的光线投射体绘制半自动化传递函数,解决了三维图像全局和焦点上下文的优化显示问题;针对二维图像呈现,借助直方图均衡化、图像融合和全变分模型3种图像增强算法,解决了二维医学图像噪声干扰、对比度模糊和边缘丢失等问题.通过与传统方法的实验对比,三维医学图像在绘制时间和绘制效果方面均有改善;引入图像质量评估指标峰值信噪比和平均结构相似性,验证了全变分模型在二维医学图像增强中的有效性.结合视觉优化方法设计开发了医学图像可视化交互系统,包含对医学数据的三维可视化和交互分析功能,有效地拓展算法的应用性.     

医学影像三维可视化系统的设计与实现

研究医疗诊断图像.针对计算机断层扫描图像CT和核磁共振图像MRI只能提供人体内部的二维图像,医生们只能凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小和形状,"构思"病灶与其周围组织的三维几何关系,给诊断带来了困难.为了使手术医疗诊断和治疗规划更准确.提出了设计和实现一个交互性的医学图像三维重建和可视化系统.首先给出了医学图像可视化算法原理;然后进行了三维重建可视化系统设计.最后以VC和VTK为开发工具设计程序,实现了CT文件的读取、图像数据的显示和基于MC算法和MS算法的三维模型的重建.仿真结果表明:既可以作为单独三维可视化系统用于医疗诊断,也可以针对不同手术的需要进行功能扩展,证明诊断图像显示更精确,为手术提供了科学手段.     

基于WebGL的医学图像三维可视化研究

现今医学图像往往与大型的硬件设备和复杂的软件联系在一起, 然而随着互联网技术的发展, 越来越多互联网应用的出现改变了人们对传统本地软件的依赖, 现今医学图像在互联网领域才刚刚起步, 提出了一种在浏览器中实现医学图像的三维可视化的方法, 能够通过成熟的本地医学图像平台(比如3DSlicer)获取医学图像数据, 结合HTML5以及WebGL(Web Graphics Library)来实现医学图像的三维可视化.     

三维医学可视化系统设计

介绍了一个自主开发的三维医学可视化系统，其主要功能包括图像滤波和增强，图像分类，图像插值，三维显示器，可在一般配置的PC机上运行，具有很好的应用前景。     

基于OpenGL的三维可视化以及交互裁剪应用

通过对于医学图像可视化方法的研究,实现基于GLSL的带有交互裁剪等多种功能的三维纹理体绘制应用。该应用能使医生更加方便地观察医学图像数据内部结构,同时将多平面显示结果与体绘制结果合并显示以方便医生在观测到具体位置时获得更好的细节信息。实验结果表明：所实现应用可以对常见医学图像序列进行三维可视化并可以交互显示内部细节,交互性能好,切割速度快,效果逼真。     

三维可视化技术在现代医学中的应用

随着医学成像和计算机辅助技术的发展,医学图像的三维可视化技术成为研究的热点.本文阐述了实现三维可视化的基本方法、关键技术以及相关的软件开发包,并举例介绍了三维可视化技术在医学诊断和临床治疗中的典型应用.     

三维医学可视化分析平台的研究

本文介绍西北大学可视化研究所研制的三维医学可视化分析系统。该系统可用于医学影像数据库、手术计划系统、远程会诊系统和计算机医学辅助教学系统的开发平台,为医学图像可视化提供了有力的工具。     

基于VTK的医学三维图像模型构建与切割

虚拟外科手术是医学领域的一个重要研究方向。基于面绘制和体绘制两种可视化算法实现医学图像的三维模型重建,针对不同重建模型分别实现虚拟任意切割：面切割和体切割,并讨论了虚拟切割的交互操作实现方法。用VTK(Visualization Toolkit)初步实现了模拟手术系统中的虚拟切割脊柱体功能。     

医学图像三维重建系统设计与应用

随着现代计算机辅助技术、虚拟现实等现代技术的发展,人们对直观的三维医学图像的需求也日益增强,医学图像三维可视化近来成为医学成像发展的热点。本文以MATLAB为基础,设计并实现了一种便携式医学图像三维重建系统,其利用MATLAB软件的图像处理工具箱、GUI开发工具箱等,深入的集成了现代三维重建相关技术。并以具体的操作和医学实例介绍了MATLAB在医学图像三维重建中的应用。     

基于嫦娥一号CCD相机和激光测距数据的月球三维可视化系统

嫦娥一号成功地获取了月球表面高分辨率和高清晰的地形和影像数据,为建立全月球三维场景的可视化提供了真实而丰富的数据源.通过分析大规模空间数据的三维可视化,介绍了所设计和实现的月球三维可视化系统的功能、体系结构和工作流程,并对系统的关键技术进行了重点讨论.实例结果表明,月球三维可视化系统在空间数据可视化建模、栅格数据和矢量数据的组织方式、极区数据的三维表现,以及数据的动态调度和三维场景的实时渲染技术等方面都有独特的解决方案,实现了全月球大规模数据的无缝组织、高效访问和无缝浏览.     

三维医学可视化系统

介绍三维医学可视化系统实现的原理及应用。系统通过应用最新的计算机图象处理和图形学技术、实现了图象输入、图象配准、三维重建,数字放射透视图等功能,提供了三维的人体组织、器官的空间形态与位置、为医生的诊断、治疗提供了强有力的可视化工具。     

虚拟手术中肝脏体实时切割系统

在检测二维医学图像的过程中利用医学图像的三维可视化技术有利于医生更加全面地分析图像数据,从而对病情做出准确的应对措施.以肝脏为例,首先提取可视人体数据集中连续横断面图像,采用区域生长的图像分割算法从连续的横断面图像中提取出肝脏轮廓的区域.然后对肝脏轮廓进行层间插值,利用VTK工具包结合面绘制方法构建出肝脏的三维模型.接着对初始模型进行一定程度的网格削减,降低数据冗余度,完成虚拟肝脏体的三维重建.采用CUDA架构进行肝脏体纹理的合成与映射工作,兼顾了体纹理的真实感和虚拟手术系统的实时性,对虚拟肝脏手术的发展有着重要的促进作用.     

Distributed computing: new power for scientific visualization

Distributed computing provides unique benefits for scientific visualization in this system (Discover) that supports interactive visualization and cooperative work for nonprogrammers. Discover (Distributed Interactive Scientific Computing and Visualization Environment), is suitable for many areas, but we have concentrated on medical image analysis and generation-one of the the most rapidly growing applications for scientific visualization. In its present form, Discover acts as a framework for clinical applications. True to its name, it allows a variety of users to discover the relevant information in a vast body of scientific data. Nonprogrammers, such as physicians and radiologists, interactively display and manipulate the two and three dimensional medical objects, visualize the results, control system computation, and generally drive the image analysis process. The emphasis is on the distributed nature of the software architecture and its functions. We also describe a unique load balancing algorithm designed to maximize workstation performance     

基于平行坐标法的可视数据挖掘

数据挖掘和数据可视化技术的结合形成可视数据挖掘。通过可视化技术的运用,数据挖掘可以增加其数据的针对性和结果的可信度。平行坐标法是数据可视化的代表方法之一,该文在平行坐标法的基础上,探讨了在其中实现可视化数据挖掘的基本方法,是进一步开发可视数据挖掘系统的初步研究。     

基于Web的科学数据可视化在数据共享中的应用

从数据可视化处理的角度出发,对黑河流域e-Science生态-水文数据共享平台中的所有数据按其各自特点进行归类,大致分为矢量数据、栅格数据、自动气象站观测数据(AWS)、通量数据(FLUX)、普通文档数据和图片数据6种类型;然后通过比较研究,最终选择开源的WebGIS地图发布工具MapServer、基于Flash的Web图表曲线工具Amcharts、开源文档工具OpenOffice/unoconv以及数据格式转换工具SWFTools等制作对应的可视化处理模块,实现科学数据共享平台中多种类型单体数据的Web可视化和数据集的Web可视化,并完成一个实际应用系统。     

基于VTK库的医学图像处理子系统设计和实现

VTK(TheVisualizationToolkits)是一个基于面向对象方法设计的,功能强大的可视化和图形图像处理类库,针对医学图像处理的需要和特点,利用VTK的图像处理和可视化,及图形显示功能,用面向对象的方法设计和实现了一个易于扩展、高效率、实用的医学图像处理子系统。实践证明该子系统能很好地应用于各种医学图像处理中。     

三维虚拟无刷直流电机动态仿真方法研究

针对目前电机CAD软件直观性和交互性不强,本文设计了一个无刷直流电机(BLDCM)虚拟设计平台,将三维虚拟电机系统动态仿真引入到电机设计中。本系统采用3ds Max三维建模软件建立无刷直流电机系统仿真的虚拟场景,将电机系统虚拟仿真所需的数据存储在Microsoft SQL Server2005中以实现数据的共享,并使用OpenGL图形库对电机系统的三维模型进行重绘并控制以反映电机的实际运行状况。该软件提供了一个可视化的电机系统仿真环境,为电机设计的可靠性提供直观有效的依据。     

基于无线传输的视网膜图像采集系统

针对传统有线眼底照相机移动性差、设备复杂而且图像传输受布线、成像物体位姿的局限等缺陷,设计和实现了一种基于WiFi局域网的无线视网膜成像系统.该系统主要由成像系统、PC端软件操作系统和图像传输系统3部分组成.手持式眼底照相机实现图像实时采集,通过无线传输的方式将图像信息显示在PC端,实现眼底图像的实时观察和保存并作为医生眼科疾病诊断、治疗的客观依据.最终将获得的检查结果保存在数据库中,利用关系型数据库SQL Server 2008建立电子病历,实现检查结果的存档、查阅、共享等功能,为视网膜疾病诊断在远程医疗和大数据挖掘方面的应用提供了一种新思路.     

移动设备上大型三维医学体数据的可视化方法

基于OpenGLES2．0平台,针对移动设备的硬件局限性,文中提出了一种新颖的大型三维体数据模型渲染技术,可以克服这些限制,实现在这些平台上以精细的高分辨率绘制大型三维医学体数据模型。另外,提出了一种软件架构,这种架构使现有的体绘制技术可以更好地应用于移动设备。通过采用不同的体数据模型,以逐渐提高分辨率的方式进行了一组实验,结果证明文中的方法是可行的、健壮的,在性能受限的平台上实现了大型体数据模型的可视化。