封小云_基于itk和vtk的医学图像处理系统设计与实现

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1、专业学位硕士学位论文基于ITK和VTK的医学图像处理系统设计与实现DesignandImplementationofMedicalImageProcessingSystemBasedonITKandVTK作者姓名：封小云工程领域：软件工程学号：31117004指导教师：完成日期：2013年3月25日大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究

2、成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：日期：年月日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要随着计算机断层扫描技术、核磁共振成像技术的出现和在临床上的使用，医学诊断和治疗技术取得了很大的进展。但是二维图像只能显示某个切面内像素之间的相关关系，而将二维断层医学图像序列通过一定的三维重建算法形成具有真实感的立体效果图像，通过人机交互界面，使用平移、缩放、旋转、透视、剖面等方法多角度全方位显示医学图像的内部复杂结构，可

3、以帮助医生客观、准确的进行病体观察和病因分析，进而指导手术或制订治疗计划和评估术后效果，提高医疗诊断和分析的准确性和可靠性。因此医学图像数据的处理有着重要的研究价值和广阔的应用前景。本文基于ITK和VTK类库，实现了医学图像的可视化设计，对系统各组成部分进行了分析和讨论。首先介绍了实现系统的相关技术，Qt主要负责系统中界面的设计，ITK类库用来读取医学图像并进行简单的处理，VTK主要是医学图像三维重建的开源系统，便于二次开发。接下来说明了医学数字成像及通信标准（DICOM）的文件格式，DICOM标准涵盖了医学图像的采集、归档、通信、显示及查询等。然后系统通过

4、ITK读入医学图像并进行简单地处理后，输出的结果连接到VTK的管道模型上进行医学图像的三维重建，将重建的结果嵌入到Qt编写的界面上进行显示，实现了系统人机交互界面和基本功能。最后总结、分析并实现了医学图像三维重建技术体绘制和面绘制。该系统主要实现的功能有DICOM文件序列矢状面、冠状面及横断面的三视图显示，通过与滑块的交互显示了所有切片序列，体数据的虚拟切割实现对特定部位内部结构的观察，面绘制和体绘制的三维重建，查看DICOM文件的多种相关信息，DICOM格式的图像转换为BMP和MHD格式的图像等。关键词：医学图像；三维可视化；DICOM；Qt；ITK；VT

5、K-I-大连理工大学专业学位硕士学位论文DesignandImplementationofMedicalImageProcessingSystemBasedonITKandVTKAbstractWiththeappearanceandclinicalapplicationofthecomputertomographytechnologyandnuclearmagneticresonanceimagingtechnology,medicaldiagnosisandtreatmenttechnologyhasmadegreatprogress.But2Dimag

6、ecanonlydisplaytherelationshipbetweenpixelsinonedirection.Aseriesof2Dmedicalimages(suchasCT,MR,etc),viasome3Dreconstructionalgorithm,canbeconstructedtoformastereoscopiceffectimage.Theimagecanbeshifted,zoomedorrotatedbytheuser.Inaddition,somespecialviewsarealsoapplied,suchasMIP(Maxi

7、mumIntensityProjection),MPR(Multi-PlanerReconstruction).Thesefunctionsassistdoctorsinobservingthesickbodyandanalyzingthecausesobjectivelyandaccurately,evenguidingthesurgeryortreatmentplanningandassessmentoftheoperationresult,whichthemedicaldiagnosisandanalysiscanbeimprovedaccuratel

8、yandreliably.Therefore,iti