毕业设计--基于VTK的医学图像三维重建算法实现

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1、毕业设计（论文）题目：基于VTK的医学图像三维重建算法实现院（部）系所学专业年级、班级完成人姓名指导教师姓名专业技术职称2013年6月1日毕业设计（论文）摘要经过三维重建的医学图像比CT、MRI、B超等设备所产生的二维断层图像在临床上更具有诊断价值。医生通过对这些重建的病变部位进行多角度的观察，得到大量有价值的诊断信息。因此三维重建在临床上极大地改善了医疗诊断。目前在图像处理中，大量的研究集中在医学图像的三维重建。研究者们已提出了诸多重建算法，在这些算法中，MC算法是面绘制中的经典算法。体绘制中最有名的则是光线投射法。在本研究中，我们借助可视化开发工具VTK完成了对MC算法和光线投射法算

2、法的实现，并对两种方法进行比较。实验结果表明MC算法比光线投射法执行速度要快，而光线投射法显示了更好的重建效果。关键字：可视化开发平台；三维重建；体绘制；面绘制毕业设计（论文）AbstractMedicalimagesobtainedbyusingthree-dimensionalreconstructioncanoffermoreinformationforclinicdiagnosesthanthosetomographicimageswhicharegeneratedbyCT,MRI,andBultrasonicinstruments.Clinicaldoctorscanobser

3、vethetumorsfromdifferentanglesthroughthethree-dimensionalreconstruction,andobtainalotofvaluablediagnosisinformation.Inthisway,thethree-dimensionalreconstructionhasgreatlyimprovedclinicaldiagnoses.Therefore,alargenumberofinvestigationshavefocusedonthethree-dimensionalreconstructionofmedicalimages.

4、Investigatorshavesuggestedmanyalgorithmsonrenderinginthethree-dimensionalreconstruction.Themarchingcube(MC)algorithmisoneofthemostfamoussurfacerenderingmethods,whiletheraycastingisthemostimportantvolumerenderingmethod.Inthepresentstudy,weachieveMCandraycastingalgorithmsbasedonthethree-dimensional

5、visualizationtoolVTK,andoperatecomparisonofthetwomethods.OurresultsindicatethattheMCalgorithmpresentsmorerapidspeedofexecutingcomparedwiththeraycastingmethod,whichshowsbetterrenderingeffect.Keywords:Visualdevelopmentplatform;three-dimensionalreconstruction;volumerendering;surfacerendering毕业设计（论文）

6、目录第一章绪论11.三维重建概述12.医学图像三维重建在医疗中的应用13.国内外研究现状14.本课题研究的意义2第二章VTK简介及安装41.VTK简介42.VTK的优点43.VTK的安装5第三章医学图像三维重建的绘制算法及实验81.面绘制81.1 面绘制理论基础81.2 Marching Cubes算法面绘制算法介绍92.体绘制112.1体绘制原理112.2常见的体绘制方法介绍123.总结16第四章总结与展望17参考文献18致谢19第一章绪论第一章绪论1.三维重建概述随着上个世纪七十年代计算机断层技术(computerizedTomography，CT)、核磁共振（MagneticRes

7、onanceImaging，MRI）等技术的广泛应用，病人病灶部位的二维图像被轻易的获取，医生通过这些图像可以对病人的病情作出分析，这使得医学诊断技术有了很大的提高和发展。这些医疗仪器所提供图像都只是二维图像，对于病灶部位信息的掌握不是很全面，很多医生只能凭借自己的经验去想象，然后对病情进行判断，这有时就给治疗病情带来了困难。在放射治疗中仅由某些二维图像进行叠加也不能得出准确的三维影像，而三维重建技术的出现弥补了这方面的不足。三维重