基于VTK肝脏三维模型可视化研究与实现

VTK(Visualization Toolkit)[1]是功能强大的可视化图形图像开发包,在医学图像三维重建中得到广泛的应用.介绍三维重建中的移动立方体方法(Marching Cubes)和光线投射法(Ray-Casting),并利用VTK对肝脏进行了三维重建,实验结果表明MC方法具有运行速度快,效果好,便于观察肝脏内部血管等优点,在虚拟手术系统中适合采用该方法进行三维重建.     

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。     

基于岩石薄片二维图像的三维重建显示

概要介绍了使用模拟退火算法对岩石薄片显微图像进行三维重建的原理,探讨了体绘制的概念以及光线投射算法的基本原理,以三维可视化函数库VTK为实现工具,使用其光线投射算法实现了岩石薄片序列图像的三维显示。     

基于VTK的医学图像可视化三维重建

医学三维数据场可视化是当前科学计算可视化应用的重点,具有重要的学术意义和应用价值.体绘制是该技术的一个主要的方法.在VTK(Visualization Toolkit)类库提供可视化与显示功能的基础上,主要讨论了光线投射算法进行体数据的绘制的特点,同时采用了包围盒技术改善了光线投射算法的绘制速度.实验结果表明,图像的质量在没有受到影响的前提下,图像的绘制速度得到了大幅度的提高,同时证明了VTK是医学三维数据场可视化的有力工具.     

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人体肺部的三维重建

医学图像三维重建技术是利用二维医学图像序列重建出三维模型,为医生提供直观、全面、准确的病灶和正常组织信息,是当今医学影像领域研究的热点之一。利用一个包含了多种面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Visuali zation ToolKit（VTK）进行人体肺部断层图像的三维重建,讨论了面绘制算法中最常用的移动立方体法（MC）。重建效果表明基于VTK的面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。为进一步研究人体肺部的动态建模打下基础。     

基于VTK的医学图像快速重建系统

使用数据可视化工具包VTK和重建算法MC开发了一套医学影像三维重建系统。系统针对阻碍实时性的三维重建时空问题,采用顶点合并和哈希映射方法对三角形网格进行优化,有效减少了重建后图像的存储量并提高了显示速度。本系统为构建完整的医学可视化平台奠定了基础。     

基于VTK的医学图像重建与三维交互式方法的实现

为实现医学图像的重建与三维空间的交互式操作,使用可视化工具包VTK进行医学图像的三维重建并实现交互操作。通过在个人PC机上进行实验,采用体绘制算法重建出了高质量的三维物体,顺利地实现了三维交互操作并描述了详细的步骤。结果表明基于VTK的三维重建并通过在三维空间中添加回调函数来完成操作事件的拦截与响应是可行的。     

基于最近邻Marching Cubes的医学图像三维重建

在医学图像三维可视化中,移动立方体算法（Marching Cubes,MC）是面绘制的经典算法。针对MC算法计算插值点导致执行速度慢、效率不高的缺点,提出一种基于最近邻逼近的MC算法,该方法在n次等分点量化序列中寻找等值面最近邻点代替线性或非线性插值,既避免了插值的大量计算又保证了误差精度,还可改善三角面片结构。利用可视化工具开发包VTK对人体脸部和脚部CT数据集进行三维重建,实验表明改进算法明显缩短了绘制时间,提高了重建效率。     

直接体绘制技术研究

直接体绘制技术是可视化研究领域的一个重要分支,是目前最活跃的可视化技术之一。该文首先介绍了体绘制技术的原理,分析其实现的关键技术及算法。然后介绍了可视化工具VTK,及其对光线投射算法的实现过程。     

直接体绘制技术研究

直接体绘制技术是可视化研究领域的一个重要分支,是目前最活跃的可视化技术之一。该文首先介绍了体绘制技术的原理,分析其实现的关键技术及算法。然后介绍了可视化工具VTK,及其对光线投射算法的实现过程。     

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.     

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。     

基于光线相关性的快速光线投射算法

光线投射算法是一种应用广泛的体绘制技术的基本算法，其存在的主要问题是绘制速度较慢。为了提高光线投射算法的绘制速度，以满足医学图像三维重建的应用需求，在深入研究和比较各种光线投射加速算法的基础上，提出了以接近云算法为核心的、适用于医学图像三维重建的综合性加速算法，并在PC机平台上实现了该算法，在保证图像质量的同时绘制速度提高了一个数量级左右，为医学图像三维重建的实用化提供了有效的手段。     

CT图像三维重建体绘制算法重采样改进

CT断层影像三维重建技术是目前医学可视化研究的热点之一,为了更精准地获取病变部位的信息并使诊断过程更加方便,从一组CT切片图像中重建出三维图像就显得尤为重要.针对三维重建过程中体绘制的光线投射算法成像速度慢的问题,提出了将重采样过程中的三线性插值过程转化到二维数据场再进行插值的改进方法,在相对三线性插值法图像质量基本不变的情况下,成像时间节省约75％.     

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。     

一种加速的规则体数据场光线投射体绘制算法

本文讨论了规则体数据场的体绘制算法,将光线投射体绘制算法看作是对体数据立方体投影多边形的填充,减少了投射光线的数目。将Bresenham画线算法推广到三维空间,减少了光线投射算法的计算时间。本算法已应用于我所开发的三维核磁共振图像分析系统中,效果较好。     

多层次并行体绘制算法的研究与应用

三维数据场的体绘制技术是科学可视化中一个重要的研究方向,本文在研究和总结体绘制的发展历程与关键技术的基础之上,着重研究了体绘制中的光线投射算法,结合多核处理器机群系统,提出并实现了一种基于多层次并行编程模型的并行光线投射体绘制算法,并成功地将该算法应用于三维城市浅层地质模型,取得了良好的可视化效果。分别对MPI环境和多层次并行编程MPI+OpenMP环境下的光线投射算法进行了不同计算规模的性能比较实验。实验和分析表明,多层次并行光线投射体绘制算法加快了体绘制的速度,MPI+OpenMP多层次并行模型性能高于纯MPI编程模型的性能。     

三维医学图像配准在图像引导放疗中的应用

为了确定病人的摆位误差,实现精确放疗,提出一种改进的Demons弹性配准算法。采用FDK算法对锥形束CT(CBCT)图像进行三维重建,利用可视化工具包 (VTK)体绘制法可视化重建结果;在分割与配准工具包 (ITK)基础上实现Demons算法,并基于对称梯度的思想,将参考图像和浮动图像的梯度场信息加入到Demons算法中,给出新的Demons形变力公式。分别使用单模态和多模态医学图像进行配准实验,结果显示改进的Demons算法与原始Demons算法相比,配准速度更快、精度更高。基于对称梯度的Demons算法更适用于图像引导放射治疗中CBCT重建图像与CT计划图像间的配准。