医学体数据的体绘制技术

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1、华东船舶工业学院硕士学位论文医学体数据的体绘制技术姓名：孟谨申请学位级别：硕士专业：@指导教师：张尤赛20040101摘要医学体数据的体绘制技术摘要医学体数据的可视化是计算机可视化技术在生物医学工程上的重要应用为医疗诊断和医学研究提供了对人体组织进行三维观察和分析的手段在医学临床与医学研究中具有重要意义体绘制技术是三维可视化的重要技术之一与从体数据中抽取几何面进行可视化的面绘制方法相比体绘制方法无需生成中间几何元素而是直接对所有的体素进行处理整体合成为具有三维视觉效果的二维图像这样不同的内容可以在一幅图像中同时显示便

2、于人们对体数据进行全面综合的分析与研究针对体绘制计算量大绘制速度慢设备环境要求高等弱点本文提出了一些有效的实现方法和加速算法在保证成像质量的前提下以提高体绘制的速度增强医学体数据的理解度为了实现医学体数据按不同的组织结构的三维重建本文对三维图像的分割做了深入研究本文的主要内容有1提出了一种基于纹理映射与融合具有Phong光照效果的体绘制加速方法用2D纹理映射与融合的方法实现了体数据的3D重建该方法提出的Phong明暗处理加速算法利用Phong光照模型引入外部光源使用一单位球面体来仿真体数据的法线矢量集所产生的反射光强

3、以快速得到每一个体素的反射光强度使物体的三维重建达到现实世界中人眼直接观察的逼真效果此外还研究了三维重建物体的三维旋转等矩阵变换提出了一种Phong明暗修正的快速算法来保证了体绘制中三维几何变换的多视角观察的交互速度实验表明该方法在目前通用个人计算机上即可以近似实时交互的速度I摘要绘制出高品质的3D图像2给出了模糊C均值FCM分割算法的目标函数最优解分析与算法流程将该算法应用于人颅脑组织MR医学体数据的分类处理问题以达到按人体不同组织结构进行三维分类重建的目的该算法较好地解决了传统的硬分割算法中二值逻辑所不能解决的医

4、学体数据中不同组织之间的混叠和不同区域之间边界不清等现象关键词三维重建医学体数据体绘制纹理映射模糊分割Phone光照模型IIAbstractVolumeRenderingforMedicalVolumeDataAbstract3Dvisualizationformedicalvolumedataisanimportantapplicationofcomputervisualizationinbiomedicineengineering.Itsuppliesamethodtoobserveandanalyze3Dstr

5、uctureofhumantissuesororgans,whichhashighsignificanceinmedicaldiagnosisandresearch.Volumerenderingisoneofmostimportantapproachesofthe3Dvisualizationmethod.Comparedwiththeisosurfaceextractionapproach,volumerenderingprocessesallvoxelstomake2Dimageswith3Dvisioneff

6、ect,withoutproducingtheintermediategeometricelements.Inthisway,manydifferentcontentsmaybeblendedintoasingleimage,sothatmedicalvolumedatacanbewellcomprehended.Facingtothevolumerenderingdefectsofgreatcomputationamount,slowervelocityofrenderingandhighequipmentcond

7、ition,someeffectiveapproachesofvolumerenderingandtheiracceleratedalgorithmsarepresentedinthispaper;andtoadapttothenetworkfor3Dreconstructionandinteractionofmedicalvolumedataset,amethodofsuccessivevolumerenderinginnetworkispresented.Themainresearchfindingsareasf

8、ollow:(1)AnacceleratedalgorithmofvolumerenderingwithPhongshadingeffectbasedontexturesmappingandblendingispresentedforrealizing3Dreconstructionofmedicalvolumedataby2Dtexturem