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1、西安电子科技大学硕士学位论文交互式虚拟内窥镜系统研究姓名：王刚申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：姬红兵;高新波20030101摘要摘要虚拟内窥镜是一种非侵入型、无接触式的医疗检查手段，近年它在医疗领域中得到了越来越广泛的应用.本文针对虚拟内窥镜系统的关键技术和实现方法进行了系统深入的研究。首先，分析医学图像数据DICOM格式，研究了图像滤波、图像增强，二维断层图像间的线性插值等方法，并提出的一种基于形态学的形状插值方法，以改善线性插值算法的缺陷。其次，针对复杂物体的分割，提出了一种交互式的三维分割方法，可直接对
2、三维体数据进行人机交互式分割。最后，对交互式虚拟内窥镜技术进行了探讨，提出一种基于改进移动立方体算法的快速表面绘制方法，且实现了虚拟内窥镜系统的手工交互式漫游方式和自动漫游方式。仿真试验结果证明了文中所提方法的有效性。关键词:虚拟内窥镜，表面绘制，交互式三维分割，形状插值AbstractABSTRACTVirtualendoscopyisanon-invadedandnon-touchedmeansformedicalexamination,andiswidelyusedinmanymedicalfieldsrecently
3、.Somekeytechniquesandrealizationsofvirtualendoscopyaresystematicallyinvestigated.Firstly,medicalimageDICOM3.0formatisanalyzed.Imagefilters,imageenhancements,thelinerinterpolationbetweentheimagesareresearched,andamorphology-basedshapedinterpolationalgorithmforimprov
4、inglimitationofthelinerinterpolationisproposed.Secondly,aninteractive3Dsegmentationalgorithmforinteractivelysegmentingcomplicatedobjectsisproposed.Finally,theinteractivevirtualendoscopytechniquesarediscussed,afastsurfacerenderingmethodBaseonimprovingDividingcubesal
5、gorithmisproposed,andManualinteractivewanderingfashionandautomaticswanderingfashioninVirtualendoscopysystemarerealized.Theexpenresultsdemonstratetheefectivenessoftheproposedalgorithms.Keywords:Virtualendoscopy,surfacerendering,interactive31)segmentation,shape-based
6、interpolation独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名:王‘刚日期Zp口3.I.关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位
7、论文的规定，即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文:学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。本人签名:工翩日期2o63,t.夕导师签名:0`l''"从各日期91--03.1.夕第一章绪论第一章绪论'1.1研究背景和意义医学成像在过去的三十年中已取得了巨大
8、的进展，在上世纪八九十年代分别出现了CT,MR,PET,SPECT等先进的影像技术，并成功应用于医学临床。同时，影像处理分析的方法(如视觉处理、分析算法等)和技术(如数据处理、存储、传输、计算等)也有了长足的进步，使得影像医学得以迅速发展。现代外科医学已逐渐集中于这样一模式，那就是:感觉一
