两眼立体视觉对医学可视化分析

《两眼立体视觉对医学可视化分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、两眼立体视觉对医学可视化分析-->第一章绪论1.1引言双目立体视觉是计算机视觉的一个重要分支,它是研究如何将图片或者模型恢复为三维场景世界,即基于视差原理并利用成像设备从不同位置获取场景或者物体的两幅图像,通过计算空间点在两幅图像中的视差,来获得该点的三维信息的方法融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差距,使得在人们大脑中产生场景明显的深度感,从而形成立体场景双目立体视觉的开创性工作是由美国MIT(麻省理工学院)的RobertS在上世纪60年代中期提出的,他们通过从数字像中提取立方体等简单规则多面体的三维结构,同时对物体形状和空间关系进行了系列描述,把过去简单的二维图

2、像分析上升到复杂的三维场景,这标志着立体视觉的诞生到上世纪七十年代末八十年代初,Marr首次将图像处理和心理学,医学等领域结合,从信息处理的角度进行概括,创立了视觉计算理论框架经过国内外学者几十年来不断的努力和创新,立体视觉已在许多领域得到应用,例如机器人视觉,航空测绘,军事应用,医学领域,虚拟现实和工业检测等领域1.2医学模型立体显示的意义近年来,计算机视觉技术快速发展,并开始应用到医学领域,开创了数字医疗的新局面,己逐渐形成了医学和计算机领域之间的具有特色的交叉性学科主要应在医学的三维重建,仿真手术方面最初的医学诊断是通过得到人体一处断层影像数据,然后通过胶片的形式

3、进行分析诊断这样,医生只能观察到二维图像,也就是一些二维断层图片并且以固定式进行观察但是,仅靠这种二维断层医学图像几乎不可能直观的确定三维结构和器与器官之间的关系或者是病灶区与周围组织的关系医生只能凭借多幅二维图像去大估计在这个过程中对医生的经验有一定的要求,而且也给诊断带来了较大的困随着计算机图形学等学科的发展,将医学图像进行重建得到的三维模型可以通过算机显示,利用鼠标等交互工具对整个模型观察和分析,使医生能够对病灶有更好的解,对人体的某个器官或者是软组织结构有一个整体的把握能够弥补影像设备在成上的一些不足,为医生更准确的诊断提供了一定的帮助第二章基于双目立体视觉的医

4、学模型图像对的获取2.1引言双目立体视觉的研究一直是计算机视觉中的热点和难点使用双目立体视觉系统可以确定任意物体的三维轮廓,并且可以得到轮廓上任意点的三维坐标因此,目立体视觉系统可以应用于多个领域双目立体视觉是基于视差原理并利用成像设备从不同位置获取被测物体的两幅图像,通过计算图像相应点的偏差,来获取三维信息;融合两只眼睛来观察它们之间的差别,获得深度感医学图像双目立体显示更成为近几年的研究热点然而,成像设备存在诸多局限性,比如对计算机中构建的三维医学模型的图像对的获取,成像设备就无法完成通过3DSMAX中虚拟摄像机,可以获取三维医学模型的立体图像对本章将详细介绍双目立

5、体视觉的相关理论以及心脏模型立体图像对的获取方法2.2双目立体视觉的原理客观世界的物体通过具有一定角度的人的双眼观察基于几何光学的投影原理,物体上同一点在左右眼睛中的成像位置是不同的,它们之间有一定的差距,这种差距就称之为双目视差,简称视差它反映的是物体的深度信息人们通过这个视差和大脑的结合刁-有的深度感双目立体视觉就是运用两台相同的摄像机对客观世界的某一物体从具有一定角度的两个位置进行拍摄,从而获得立体图像对之后,通过匹配算法得到匹配点,计算后得到视差最后,采用深度值获取算法恢复出景物的深度信息这就是现在大部分双目立体视觉所采用的原理双目立体视觉的工作原理与人类视觉的

6、感知过程是类似的如图21,人类视觉系统就是一个立体视觉系统的原型立体视觉的基本信息就是视差,视差是产生立体感的根本原因由于观察角度不同,同一景物在不同角度的观察下所呈现出来的图像亦不相同如图2.2所示,两台摄像机以不同的角度观察同一事物的形L和R分别代表左摄像机和右摄像机用尸表示物体上的某一点凡点表示点尸在L摄像机中成像点凡点是过点p发出的光线通过尺与平面相交得到的交点所以,如果知道了尺和C:就能惟确定一条射线尺q根据以上所述,我们如果能找到点p在R的成像点吼,那么就可以确定第二条射线尺吼第一章绪论.................11.1引言.............

7、....11.2医学模型立体显示的意义................11.3研究现状.................21.3.1医学可视化的发展现状...................21.3.2立体视觉的发展现状..........................31.4本文的研究内容和章节安排...................6第二章基于双目立体视觉的医学模型图像对的获取................92.1引言.....................92.2双目立体视觉的原理......................