试析二维脑ct图像的三维重建算法研究

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1、山东大学硕士学位论文二维脑CT图像的三维重建算法研究姓名：胡顺波申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：刘常春2002.11.25山东大学硕士学位论文摘要本文目的在于运用计算机图形学和数字图像处理技术，在计算机中将一系列二维脑部断层图像重建成三维图像，使医生能够充分的了解病灶的___-_-_---_______-I-一-___●-_一一性质及其周围组织的三维结构关系。本文主要通过两种方法进行三维的显示，表面重建法和体绘制法。，f在表面重建过程中，在图像平滑和轮廓边缘提取时，都用到了小波变L换。利用小波分解的多尺度方程、模极大值与边缘噪声之间的关系，来滤除噪声，提取轮廓，

2、并进行了实验仿真，证明了在低信噪比的情况下，小波的滤波效果和边缘提取的效果较好。在图像增强方面，提出了一种直方图不完全均衡化处理的方法，主要目的是减小高灰度区的概率分布，来补偿人眼的视觉效应，从而消除直方图均衡化处理的高亮度区的过亮的现象。在提取到一系列原始断层的二维轮廓后，需进行二维轮廓之间的匹配。本文利用生物组织本身的特性，利用轮廓的中心进行距离校准，用重心、中心的连线进行角度校准，从而达到了匹配的目的。因为采用的CT图像断层的间距较大，故在轮廓匹配后，为了达到表面重建的需要，需进行断层问的插值来构造更密的二维轮廓。用已知断层轮廓上的采样点作为型值点来构造B样条曲线，然后取B样

3、条曲线的点来进行插值，对比灰度插值，可以较好的消除伪像。插值提取足够的二维轮廓之后，采用三角面片法熏建物体的表面。利用控制点将三角划分限制在局部分块中进行，在局部块中，采用等比例划分的方法。最后是三维真实感图形的显示，这涉及到光源、视角赋值、光照明模型等图形操作，目的是使显示的图形更有层次感、更接近实际，给人一种真实的效果。在体绘制显示三维图形时，用MC(移动立方体)方法，并根据所给定的等值面的值来构造等值面。利用Phong光照明模型和Phong光亮度插值及其它的图形学知识来显示该表面，可以放大、旋转、剖分该三维表面。实验表明得到的显示效果较为真实。弘，瓣粕冀山东大学硕士学位论文主

4、要做了以下的几个方面的工作。11在用小波变换去除噪声时，提出一种新的阈值选取方法。21用小波分析为工具，提出一种新的边缘检测方法。3)在图像增强处理中，为了消除亮点现象，提出了一种直方图不完全均衡化处理的方法。41利用中心和重心来进行图像轮廓的匹配，用B样条曲线进行层间插值，曲线拟合。用Phong光照明模型进行真实感图像的显示。本论文的实验仿真主要是用Matlab和VC编写的。关键词：噪声，边缘提取，灰度，小波，表面重建，体绘制。繁瓣荑山东大学硕士学位论文AbstractThepurposeofthispaperistoreconstruct3Dgraphicsbycombinin

5、gthetechnologyofcomputergraphicsandimageprocessing，SOthatitcouldbeconvenientandwholefordoctorstocomprehendthe3Dstructureofareaofpathologicalchanges．Thispapermainlydoes3Dimagedisplaythroughtwomethods，surface-reconstructionandvolumerendering．Duringthesurfacereconstruction，weusethewavelettransfor

6、mwhenwedotheimagesmoothandtheedgedetectionofthecontours．AccordingtotherelationshipoftheMultiscalefunctionofwaveletdecomposition，ModuleMaximumValue，edgeandnoise，wecanfilterthenoise，distiltheoutline．InthecaseoflowSNR，theexperimentationsimulationprovestheresultsofthewaveletinthedenoisingandedgede

7、tectionaregood．Weprocessthehistogramusingawayoftheincompleteequalizationinimageenhancement．Themainpurposeistoreducetheprobabilityintheareaofhighgraydegreeandtocompensatetheseeingeffect，andtheneliminatetheoverbrightnessusingtheequalizati