利用MATLAB实现CT断层图像的三维重建

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1、第13卷第2期CT理论与应用研究Vol.13No.22004年5月24~29CTTheoryandApplicationsMay,2004文章编号1004-4140200402-0024-06利用MATLAB实现CT断层图像的三维重建11221曾筝董芳华陈晓周宏周建中(1华中科技大学水电与数字化工程学院武汉430074;2总后军需装备研究所北京100088)摘要医学图像三维重建为人体结构提供了真实直观的反映便于医学人员对病灶的观察及手术的进行但图像三维重建编程实现困难不易被非计算机专业人士所掌握本文运用MATLAB6.5软件中的图像

2、处理工具箱实现了CT断层图像的三维表面重建及体重建原理简单编程实现方便在对头部CT图片进行的三维表面重建及体重建实验中重建速度快显示效果良好便于各类非计算机专业人士推广应用关键词CT图像表面重建体重建MATLAB中图分类号TP391文献标识码AThreeDimensionsReconstructionofCTImagebyMATLAB11221ZENGZhengDONGFang-huaCHENXiaoZHOUHongZHOUJian-zhong(1.CollegeofHydroelectricity&DigitalEngineeri

3、ng,HUST,Wuhan430074,China;2.TheQuartermasterResearchInstituteoftheGeneralLogisticsDepartmentofCPLA,Beijing100088,China)Abstract:ThreedimensionsreconstructionofCTimagegivesaintuitionisticimageofbody.Itisconvenienttoobservationandoperation.Butitisdifficulttothosepeopleno

4、tmajorincomputer.Inordertosolvethisproblem,howtoreconstructofCTimageusingimageprocessingtoolboxofMATLAB6.5isdiscussed.MABLABgivesusaconvenientmethodtoreconstructandacquiresagoodresult.Itcanbemasteredbyanybody.Keywords:CTimage;surfacereconstruction;volumereconstruction;

5、MABLAB1引言随着计算机科学技术的发展及其与其他各学科间的相互交叉渗透特别是计算机断层扫描CT核磁共振扫描MIT等技术逐渐应用于临床医学使得获取各种二维医学图像[1]的能力得到了空前的提高如何将这些二维数据转化为更容易被接受和处理的信息正是医学数据三维可视化所要解决的问题[2]三维重建技术的实现方法包括两种一种是通过几何单元拼接拟合物体表面来描述物体的三维结构称为表面重建另一种是直接将体像素以一定的颜色和透明度投影到显示平面的方法称为体重建比较而言表面重建运算量小表面显示清晰但对边缘检测的要求比较高而体重建直接基于体数据进行显示

6、避免了重建过程中所造成的伪像痕迹但运[3]算量较大无论采用哪种重建方法对于非计算机专业的人士编程实现都是很困难的*收稿日期2004-03-28万方数据2期曾筝等利用MATLAB实现CT断层图像的三维重建25因此本文介绍了基于MATLAB进行三维表面重建及体重建的方法实现起来灵活方便便于掌握三维重建步骤如图1所示生成三维表面数据图像边界提取图像边界拟合三维表面重建及显示MATLABCT图像格式转换图像获取读取图像集生成三维体数据集三维体重建及显示图1三维重建流程图为了有利于从CT图像中准确地提取出有用的信息需要对原始图像进行预处理以突

7、出有效的图像信息消除或减少噪声的干扰(1)CT图像格式的转换与读写原始的CT图像是采用DICOM3.0标准进行存储的不能被MATLAB所识别因此必须进行图像格式的转换在这里使用VisualC++6.0自行开发转换程序在正确读取DICOM图像后通过选择合适的窗宽窗位将窗宽范围内的值[4]通过线性或非线性变换转换为小于256的值将CT图像转换为256色BMP图像使用MATLAB中的图像读入函数imread()可以读取BMP图像同时可以使用图像写[5]出函数imwrite()及图像显示函数image()imshow()对图像进行写出和显示

8、(2)图像增强图像增强就是根据某种应用的需要人为地突出输入图像中的某些信息[6]从而抑制或消除另一些信息的处理过程使输入图像具有更好的图像质量有利于分析及识别图像增强技术主要包括直方图修改图像平滑图像边缘锐化及伪彩色增强等分别采用以下