伤口缝合手术模拟系统中的图像处理技术

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1、伤口缝合手术模拟系统中的图像处理技术赵磊蕾2016年1月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540伤口缝合手术模拟系统中的图像处理技术作者姓名赵磊蕾学院名称生命学院指导教师史彩成副教授答辩委员会主席邓玉林教授申请学位理学硕士学科专业生物医学工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月ImageprocessingtechnologyinoperationsimulationsystemofwoundclosureCandidateName：LeileiZhaoSchoolorDepartment:SchoolofLifeSc

2、ienceFacultyMentor:AssociateProf.CaichengShiChair,ThesisCommittee:Prof.YulinDengDegreeApplied:MasterofScienceMajor：BiomedicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学

3、位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要虚拟现实是目前信息化、数字化发展浪潮的产物，在信息时代，所有学科的发展都与其密不可分。虚拟现实与医学过程相结合，将会为生物医学技术的发展提供更广阔的前景。模拟手术是虚拟现实与医学相结合最直观的一步，是生物医学领域的一大热点。本文从实际出发，以模拟手术为结合点，着重研究手术模拟过程中的图像

4、处理算法，以充分体现虚拟现实应用的广泛性。本文的研究内容从图像缩放和图像贴图两方面入手，分别研究了基于灰度的图像缩放、基于特征的图像缩放以及三种基本图像贴图算法。在已有的研究基础上扩大了研究范围，探索当前图像处理算法中的不适用性与时间复杂度过高的问题，在大量实验的基础上针对这两种缺点进行改进，扩大原有算法的实用范围并缩小其计算复杂度。在进行基于局部均值的图像缩小算法研究时，考虑到图像灰度分布情况，将合并的局部灰度进行筛选划分，避免灰度合并时出现边界混淆。通过对不同图像的处理结果可以看出，改进后的算法能够更大程度保留边界完好，提高图像质量，

5、减小图像模糊度。在对Seam-Carving算法研究时发现该算法对背景与主体区分不明显的图像缩放效果不佳。故在此算法的思想上进行改进，打破删除点连续的准则，以能量值为评判标准，扩大删除点的选择范围。实验证明，改进后的算法对该类图像缩放效果较好。在图像纹理贴图算法研究中对贴图方式进行建模，对贴图过程中遇到的覆盖、接缝等问题进行模拟，对贴图算法做了改进。最后，本文在此图像处理算法的研究基础上，完成伤口缝合手术模拟软件的研制关键词：图像处理；三维立体化；手术模拟I北京理工大学硕士学位论文AbstractVirtualrealityisthepr

6、oductofinformationanddigitaldevelopment.Intheinformationage,thedevelopmentofalldisciplinesiscloselyrelatedtothedevelopmentofthesubject.Virtualrealitycombinedwithmedicalprocesseswillprovideabroaderperspectiveforthedevelopmentofbiomedicine.Thestudyofvirtualrealityisacombina

7、tionofvirtualrealityandmedicalscience,anditalsohasagreaterimpactonbiomedicine.Torealizethewideapplicationofvirtualreality,thisarticleisfromreality,takessimulatetheoperationasapointandfocusontheImageprocessingalgorithmintheprocessofoperationsimulation.Theresearchcontentsof

8、thispaperarefromtwoaspects:imagescalingandimagemapping.Thispaperstudiestheimagescalingbasedongra