基于医学图像的三维人体组织重建和网格生成研究

《基于医学图像的三维人体组织重建和网格生成研究》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、南京航空航天大学硕士学位论文基于医学图像的三维人体组织重建和网格生成研究姓名：张丹申请学位级别：硕士专业：仪器仪表工程指导教师：陆熊2012-02南京航空航天大学全日制专业硕士学位论文摘要人体器官结构复杂，准确、细致和全面地掌握它们的形态结构信息是医学领域中疾病诊断和治疗的重要基础。随着计算机技术的发展，基于医学图像的人体组织三维重建是实现这一需求的重要手段。三维重建基于医学影像、数字图像处理等技术，旨在将二维的医学图像转换为三维数据，构建人体组织的三维模型。该三维模型能提供完整和直观的医学信息，

2、在医学诊断、虚拟手术规划和虚拟外科手术等医疗仿真系统中具有重要的研究意义和应用前景。本文以虚拟医疗仿真系统为应用背景，基于一组二维医学图像，开展了人体组织(以肝脏为对象)三维重建中关键技术和三维模型网格细化等的研究。人体组织三维重建包括图像分割、轮廓及特征数据提取、数据平滑处理和三维模型构建及细化等重要环节。考虑到图像分割方法中分水岭算法具有较好的灵敏度但易造成分割不完全，而自适应阈值分割算法能自动调节阈值但易造成分割区域不准确，本文采用将两者有效结合的方法较好实现了肝脏的分割。基于164层图像中

3、肝脏区域的分割，提取了肝脏表面轮廓数据和体数据，并从单层轮廓数据和多层轮廓数据两个方面进行了数据的平滑处理。根据平滑后的数据，基于Delaunay三角剖分法以三角形面片构建了肝脏的三维表面网格模型，以球体构建了肝脏的三维体素模型和肝脏内部血管的三维体素模型。考虑到虚拟医疗仿真系统中对模型不同精细度的要求，进行了三维模型网格细化的研究工作。最后，本文完成了三维重建的软件系统，该系统可以根据二维图像实现肝脏三维模型和网格细化等功能。本文的工作能够提供可靠的人体组织三维模型，为力触觉再现虚拟医疗仿真系统

4、的实现奠定了重要的基础。关键词：CT图像，医疗仿真，图像分割，三维重建，网格细化基于医学图像的三维人体组织重建和网格生成研究AbstractBeca_IlSeofi乜c锄pl喇劬∞c咖，detailedaIldcompleteknowledgeof廿Ieh啪觚叩蓼mistlleimportantfbundationf-0r吐ledise雒ediagIlosis锄d仃I：咖ent．Wit}lthedevelopmentofcomputertecllIlolog珏medicaliInageb嬲ed吐l

5、me-dim髓s-onaJ(3CI)modelmcmls加Jctionofhum锄org柚isapromisiI培meansl研suchainl．UsiI唱medicaJphot吧芦aphanddig砌imageprocessiIlgtechnique，3Dmodelrec0赂咖cti蚰ail璐t0buildtIle3Dmodelofhum锄tiS跚e．rnle3Dmodelc觚p∞videcomplete锄dm嘶vemedicaliIlfb衄觚oIl，wIlichisofgreatVaI∞for

6、medicalsimlll鲥onsys钯IIl，such雒medicaldia印osis，V删啷icalpla瓶iIlg锄dVirttlalsu玛e巧traliIling．Research0ntllekeyproce鹦of3Dmodelrecon蛐mc廿on觚dmeshre缸ementa他conducted．孙胍锄tissue3Drecons衄枷oncoIlsistsofimagesegmentatio玛outline觚dcha献eristicdatae船∞ti∞，datafilteriIl舀3D

7、modelbuild堍锄dre血eme戚CoIlSide血g廿1ewate袖edimagcsegmentationa190rimmhasgoodseIlSidVi钞buttendst0ca璐eiIlcompleteseg皿enta：cioIl，觚dadaptivetll陀shoIdsegme撇iona190ri吐lnlcaIladaptively删ustⅡle舯y也I．csholdbuttendstoca吣eiIl∞curate佗sult，tlleme也odc锄bingbotllalgori‰si

8、suSedt0se舯enttlleliVer．Af【criImgesegmentadonofl64i111agelayers，surf如eandsolidprofiledataofliVefareex仃ad亡ed．SuI缸eprofiledalaisfIunhersm00Ithed、)Iri廿lda：ta丘Dmsirl舀eimagelayer锄dmul矗plela”稿．Thentri彻四estripsareusedt0con咖ct3Ds耐．acemodelofIiVer、ⅣimDe