医学图像二维边缘检测和三维剖分

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1、摘要医学影像处理与分析系统是目前的一个研究热点问题，是一个多学科交叉的研究邻域，是计算机图形学和图像处理在生物医学工程中的重要应用。在医学影像处理中，医学图像的分割和提取一直是人们研究的重点，也是一门颇具有前景的综合性学科。它涉及数字图像处理、计算机图形学以及医学邻域相关知识。本文研究的主要内容是三个部分为：医学图像边缘提取、8邻域标定和人工交互式对肿瘤边缘进行单独分割、基于光线投射体绘制的重建和对三维模型的剖分。本文的独立工作和创新点主要体现在以下几个方面：1．从边缘两难的问题出发，对实际图像中可能出现的边缘类型进行了数学模型描述，然后对目前的边缘

2、检测算子进行分类，介绍不同的检测算子之间的优缺点。2．通过双阈值算法和角度模糊算法对传统Canny算子进行改进，更好的提高了边缘提取的准确度，而且还加快了边缘提取的速度。最后我们通过8邻域标定和人工交互相结合的方法，提取我们所需要的肿瘤边缘。3．采用光线体绘制算法对二维医学图片序列进行重建，得到三维模型。4．接着在三维模型的基础上，通过空间平面分割和立方体剖分的方法，对三维模型进行分割。实现了从三维角度观察分割的组织和器官。关键词：医学影像处理与分析，边缘提取，8邻域标定，光线投射，三维重建ABSTRACTThesystemofmedicalimag

3、eprocessingandanalysisisoneofpopularresearchprojects；itisaninterdisciplinaryresearchaswellasanimportantapplicationofcomputergraphicsandimageprocessinthebiomedicalengineering．Thesegmentationandcollectionofmedicalimagealestillthefocusoftheresearch，withgreatprospectinthemedicalima

4、geprocessing，whichdealwithmuchrelevantknowledgereferringtoimageprocess，computergraphics，andmedicalfield．Themaincontentsofmythesisaredividedintothreepartsincluding：1．edgedetectionofthemedicalimage；2．tumorsegmentationthrough8-connectedlabelingandhuman—computerInteractiveapproach；

5、3．reconstructionand3Dsegmentationbasedonraycasting．Themainworkandinnovationsofthisthesismanifestthemselvesinfollowingfouraspects：1．Basedontheproblemoftheedgedetection，wedescribetheedgetypesexistinginrealimagesintermsofmathematicalmodels．Thenweclassifypresentedgedetectionoperato

6、rsandintroducetheadvantagesanddisadvantagesofdifferentedgedetectionoperators．2．Throughimprovingthetraditionalcannyalgorithmbyimplementingdoublethresholdsandangleambiguityalgorithm，ontheonehandweimprovetheaccuracyofedgeextraction；ontheotherhandwespeeduptheedgeextraction．Atlast，w

7、eextracttheedgeoftumorbycombining8-connectedlabelingandhuman-computerInteractiveapproach．3．Inordertotumouttheprocessconverting2Dto3Dreconstruction，wereconstruct2Dmedicalimageimplementedinray—tracingvolumerenderingalgorithm，whichCangeta3Dmodel．4．Wehavetomakesegmentationon3Dmodel

8、byalgorithmofspaceplaneandcubesegmentationinordertoobs