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1、第30卷第4期仪器仪表学报Vol130No142009年4月ChineseJournalofScientificInstrumentApr.2009*基于MATLAB的三维超声成像及图像处理黄云开,郑政,杨柳(上海理工大学医疗器械和食品学院上海200093)摘要:三维超声成像与传统的二维超声成像相比,能提供丰富的立体结构信息,有着广泛的用途。专为研究目的设计了基于虚拟仪器的三维超声实验平台,因此可以利用基于计算机的各种处理软件,对该平台所采集的三维数据进行研究。利用MAT-LAB对实验数据进行了基于表面轮廓法的三维图像重构,观察不同的平滑领域参数以及轮廓提取阈值对三维重构效
2、果的影响。还利用MATLAB对重构后的三维图像进行旋转、切割、切片,从各个角度对立体图像进行观察;并能够进行生物测量,距离测量的相对误差不大于8.00%,容积测量的相对误差不大于8.03%。重构后的图像保持了原物的形状与大小。关键词:三维超声成像:MATLAB;表面轮廓法重构;图像处理+中图分类号:TP274.53文献标识码:A国家标准学科分类代码:310.61ThreedimensionultrasoundimagingandimageprocessingbasedonMATLABHuangYunka,iZhengZheng,YangLiu(SchoolofMedical
3、InstrumentandFoodEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)Abstract:Comparedwithtraditional2Dultrasoundimaging,threedimension(3D)ultrasoundimagingprovidesa-bundantspatialstructureinformation,andachieveswidespreadusageinnumerousapplications.A3Dultrasoundex
4、-perimentplatformbasedonvirtualinstrumentwasdesignedforresearchpurpose,sothatwecoulduseallkindsofsoftwarebasedofcomputertoresearchthethreedimensiondataacquiredbytheplatform.Inthispaper,takingad-vantageofMATLABwereconstructexperimentdataintothreedimensionimageinthewayoffeature-basedmethod,a
5、ndobservetheeffectofdifferentparameters,suchasthesizeofsmoothconvolutionkernelandthethresholdofex-tractioncontour,onthequalityofthreedimensionreconstruction.ThereconstructedthreedimensionimagecanbeobservedwithMATLABfromdifferentaspectsthroughrotating,cuttingandslicing,andcanbestudiedonbiom
6、etry.Theerrorofdistancemeasurementislessthan8.00%,andthatofvolumemeasurementislessthan8.03%.Thereconstructedimagekeepstheshapeandvolumeoftheoriginalobjec.tKeywords:3Dultrasoundimage;MATLAB;feature-basedreconstruction;imageprocessing可比拟的优越性。随着超声技术以及计算机图形学的发1引言展与应用,三维超声成像应用已经非常广泛,例如血流多[5][6]
7、[7]超声技术具有经济、灵活、无创伤的特性,因此在生普勒研究、超声心动图分析、胎儿检查等。物检测与医学影像中应用广泛。三维(3D)超声影像能为了三维超声成像与处理方法的研究需要,建立了基[8]够从各个角度观察对象,直观地对器官、病灶进行立体定于虚拟仪器的三维超声扫描系统采集、三维超声数据,[1][2]位,进而能够进行多角度切片观察、手术预演、手术并运用MATLAB进行数据处理。本文基于这一平台研究[3][4]导航以及3D生物测量等,表现出传统二维超声无了三维超声的采集、三维超声重构、三维图像处理以及三收稿日期:20
