三维超声心脏图中最优切面的提取

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1、上海交通大学硕士学位论文三维超声心脏图中最优切面的提取姓名：齐鹏申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：杨新20061201上海交通大学硕士学位论文三维超声心脏图中最优切面的提取摘要复杂型先天性心脏病是心脏的多种畸形在三维空间中的组合，它的诊断历来是医学界的一个难题，各个国家都在进行积极的研究。实时三维超声是诊断复杂型先天性心脏病的重要手段。在诊断过程中，首先将三维超声心动仪得到的体数据进行绘制显示，然后进行各种切面的提取绘制操作。1980年，美国的超声心动图协会提出了一系列二维超声心动图的标准观察切面并提供了如何获取这些切面的操作规范。为了辅助医生

2、寻找这一系列的观察切面，我们首先要找出其中的一个特征切面——四腔切面。本文对基于模版匹配的搜寻算法进行了研究，提出了改进的互信息算法，并与传统的Hu不变矩算法和直方图算法的结果进行了比较，突出了改进的互信息算法的优越性。现在，计算机的硬件水平飞速发展，特别是显卡的集成度和运算能力有了空前的提高。运来需要运行在图形工作站上的程序，现在经过改进可以在个人PC机上运行实现。本文采用C/C++语言编程，使用OpenGL三维图形库进行了绘制，并采用了Cg语言编写GPU（GraphicsProcessingUnit）进行了硬件加速，很好的实现了三维超声心动图的显示绘制，并具

3、有快速选取三维超声心动图最优切面的功能。其视觉效果及实时性能都非常令人满意，能提供给医生在临床诊断中使用。关键词：复杂型先天性心脏病，三维超声图像，模版匹配，互信息，OpenGL，GPUI上海交通大学硕士学位论文SelectionofOptimalCrossSectioninReal-Time3DUltrasoundCardiographicalImagesABSTRACTNowreal-timethree-dimensionalechocardiography(RT3DE)isanimportanttooltodiagnosethecomplexcongeni

4、talcardiacmalformations.Itisadifficultproblemfordiagnosingcardiacmalformations.In1980,aseriesofstandardviewcross-sectionsabouttwo-dimensionalechocardiographywasissuedbytheAmericanSocietyofEchocardiographyCommittee.Forselectionoftheoptimalcrosssectionofthe3Dheartimages,firstlytheRT3DE

5、mustberenderedasthefull-volumeheart,andsecondly,variouscross-sectionsinterestedareextracted.Forfindingtheoptimalcrosssection,onecharacteristiccrosssectionofthemischosen,andbasedonthiscrosssectionthevolumedataismovedorrotatedtootheroptimalcrosssections.Inthispaper,wepresentthemethodof

6、optimalcrosssectionsbasedontemplatematching,andanimprovedentropycorrelationcoefficient.Ourexperimentsshow,thatcomparingwiththeHu’smomentinvariantmethodandHistogrammethod,theimprovedentropycorrelationcoefficientmethodisverysatisfied.Now,withthefastdevelopmentofhardwareespeciallythegra

7、phiccard,thecomputationaland3Drenderingspeedisincreasedfast.Insteadoftheprogramsrunonthegraphicworkstationoriginally,theyarepossibletorunonPCrecently.Inthispaper,arenderingofreal-timethree-dimensionalechocardiographywasimplementedwithC/C++basedOpenGLandusedCglanguageinGPU(GraphicsPro

8、cessingUnit)