【毕业设计】基于vtk的医学图像三维重建算法实现

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1、学号:4109005037泰山医学院毕业设计（论文）题目：基于VTK的医学图像三维重建算法实现院（部）系放射学院所学专业生物医学工程年级、班级完成人姓名指导教师姓名专业技术职称副教授2013年6月1日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。专业：生物医学工程班级:2009级1班签名：2013年6月1日摘要经过三维重建的医学图像比CT、MRI、B超等设备所产生的二维断层图像在临床上更具有诊断价值。医生通过对这些重建的病变部位进行多角度的观察，得到大量有价值的诊断信息。因此三维重建在临床上极大地改善了医疗诊断。目前在图像

2、处理中，大量的研究集中在医学图像的三维重建。研究者们已提出了诸多重建算法，在这些算法中，MC算法是面绘制中的经典算法。体绘制中最有名的则是光线投射法。在本研究中，我们借助可视化开发工具VTK完成了对MC算法和光线投射法算法的实现，并对两种方法进行比较。实验结果表明MC算法比光线投射法执行速度要快，而光线投射法显示了更好的重建效果。关键字：可视化开发平台；三维重建；体绘制；面绘制AbstractMedicalimagesobtainedbyusingthree-dimensionalreconstructioncanoffermoreinformationforclinicdiagnose

3、sthanthosetomographicimageswhicharegeneratedbyCT,MRI,andBultrasonicinstruments.Clinicaldoctorscanobservethetumorsfromdifferentanglesthroughthethree-dimensionalreconstruction,andobtainalotofvaluablediagnosisinformation.Inthisway,thethree-dimensionalreconstructionhasgreatlyimprovedclinicaldiagnoses

4、.Therefore,alargenumberofinvestigationshavefocusedonthethree-dimensionalreconstructionofmedicalimages.Investigatorshavesuggestedmanyalgorithmsonrenderinginthethree-dimensionalreconstruction.Themarchingcube(MC)algorithmisoneofthemostfamoussurfacerenderingmethods,whiletheraycastingisthemostimportan

5、tvolumerenderingmethod.Inthepresentstudy,weachieveMCandraycastingalgorithmsbasedonthethree-dimensionalvisualizationtoolVTK,andoperatecomparisonofthetwomethods.OurresultsindicatethattheMCalgorithmpresentsmorerapidspeedofexecutingcomparedwiththeraycastingmethod,whichshowsbetterrenderingeffect.Keywo

6、rds:Visualdevelopmentplatform;three-dimensionalreconstruction;volumerendering;surfacerendering目录第一章绪论11.三维重建概述12.医学图像三维重建在医疗中的应用13.国内外研究现状14.本课题研究的意义2第二章VTK简介及安装41.VTK简介42.VTK的优点43.VTK的安装5第三章医学图像三维重建的绘制算法及实验81.面绘制81.1 面绘制理论基础81.2 Marching Cubes算法面绘制算法介绍92.体绘制112.1体绘制原理112.2常见的体绘制方法介绍123.总结16第四章总结

7、与展望17参考文献18致谢19第一章绪论1.三维重建概述随着上个世纪七十年代计算机断层技术(computerizedTomography，CT)、核磁共振（MagneticResonanceImaging，MRI）等技术的广泛应用，病人病灶部位的二维图像被轻易的获取，医生通过这些图像可以对病人的病情作出分析，这使得医学诊断技术有了很大的提高和发展。这些医疗仪器所提供图像都只是二维图像，对于病灶部位信息的掌握不是很全面，很多医生只能凭