ct图像的三维实体重建技术研究

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1、··计算机应用研究2004年112!"图像的三维实体重建技术研究黄金玮，章建波，黄长林，宋小文，胡树根（浙江大学蓉杭模具高技术研究所，浙江杭州310027）摘要：提出了一种面向实体模型的CT图像三维重建方法，对牙齿CT断层图像进行三维重建，建立一个可编辑的三维实体模型，用于牙科医生进行断牙修补中牙桩的植入和对牙桩的应力分析。主要实现过程为：用螺旋CT对牙齿进行断层扫描获取CT图像，对图像进行去除软组织元素和噪声点得到矢量的线框断层图，然后对多层线框结构进行曲面拟合，生成牙齿的三维实体模型。它具有精确度高，可编辑性强等特点，并且可直接用于实体的生物制造。关键词：CT图像；三维重建；实体模型中图法

2、分类号：R445-39；TP391.41文献标识码：A文章编号：1001-3695（2004）10-0112-02Researchon3DSoiidReconstructionTechnoiogyBasedonCTImageHUANGJin-wei，ZHANGJian-bo，HUANGChang-iin，SONGXiao-wen，HUShu-gen（InstituteofRonghangMouldHighTechnology，ZhejiangUniuersity，HangzhouZhejiang310027，China）Abstract：Amethodof3Dsoiidreconstructi

3、ontechnoiogybasedonCTimageisproposedinthispaper， toothCTimage.Wegetaneditabie3Dsoiidmodei，anditisappiiedtowhichisusedfordentisttostakeinthebrokentoothandanaiyzethestressofthestakeduringthetoothrepair.Itcanbereaiizedinthefoiiowingsteps：Firstiy， withspiraicomputedtomographyinacertainpitch；Secondiy， 2D

4、digitizedcontourdata；Finaiiy，gettheCTimagesbyscanningthetoothgetridofthenoisypointsofthe2Dimagedataandconvertitintothe3Dwireframeisreconstructedbyoffsettingthe2Ddigitizedwireframeinthecertainpitch，getthetoothsoiidmodeiusingthefacewhichisioftedwiththe3Dwireframe.The3Dsoiidmodeiisveryaccuratewhichcanb

5、eeditedandprocessedarbitrariiyandappiieddirectiyinbioiogicaimanufacturingoftooth.Keywords：CT（ComputedTomography）Image；Three-DimensionaiReconstruction；SoiidModei对牙齿的螺旋CT（ComputedTomography）图像的实体建模层截面的轮廓线；"多个断层截面进行偏移叠加，得到对象的属于三维重建技术领域，是当前医学研究的一个热点课题。国线框结构；#对线框结构进行曲面拟合，最终生成对象的实体内外对CT图像的三维重建进行了大量的研究，很多学

6、者采用模型。本文将上颌中切牙作为研究的对象进行三维重建，流程不同的方法对头颅3］、下颌骨［［2］、肱骨［1，4］、足跖骨［5］等进行三图如图1所示。维重建，用于医学研究。对三维物体的描述方法目前应用较多的有：表面重建法6］、体素重建法［7］以及截面重建法［8］等。表［#$!"断层图像的提取面重建法采用多边形对物体的表面进行拟合，具有计算简单、断层图像的提取采用CT技术来获得。螺旋CT是以无间计算量小、实时性好、生成结果文件小，以及便于数据远程传输 隔的扫描和连续床的移动为特点，当前进的速度等于准值厚度的特点；但其忽略了物体内部的信息，不利于进行一些分析处 时，伪影可以减少到最低限度，可以达到与

7、常规高分辨率CT理或者实体制造。体素重建法不需要确立表面的几何显示，直 清晰度相同的高质量图像，这为三维重建时断层图像矢量化奠接在体数据的基础上进行显示。虽然能显示较为薄弱的细节，定了基础，所以本文采用了PhiiipsMX8000螺旋CT来获取牙并能达到较好的视觉效果，但其速度慢，设备要求比较高（需齿的断层图像。图2所示为CT断层图像。要在工作站上完成），结果数据文件比较大，不利于远程传输。而截面