导读:本文包含了医学图像的三维重建论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:立方体,图像,算法,构型,医学,灰度,拓扑。
医学图像的三维重建论文文献综述
罗海洋[1]（2019）在《基于改进MC算法的医学图像叁维重建方法的研究》一文中研究指出伴随着计算机科学、图形学等交叉学科的快速发展,计算机图像领域的推动日新月异,在这类学科的发展之中,医学图像的发展尤为突出。叁维重建技术是医学图像领域研究的核心热门课题之一,该技术旨在从叁维标量数据场中提取二维断层图像将其转化为叁维立体图像,比起二维断层图像来说叁维重建后的图像更加立体真实,在医学图像领域它能更加直观清晰的直达病灶部位进行分析,避免误判。本文在比较了叁维重建面绘制和体绘制方法之后,由于面绘制方法精度高、实时性强等特点选择了面绘制的研究方法。面绘制方法之中又以MC(Marching Cubes)算法最为经典,所以本文在基于MC算法的研究现状基础之上做出了详细的分析之后,为了改进MC算法中易产生空洞以及绘制速度较慢两方面的问题,提出了一种基于改进MC算法的医学图像叁维重建的方法。首先,在叁维重建之前要对图像进行分割处理提取有效区域,这一部分在Mimics中完成。经过处理后的图像进行叁维重建,叁维重建采用改进的MC算法,为了防止立方体连接时产生空洞,本文将MC算法中原有的15种拓扑构型增加成24种,有效的避免了空洞现象的产生;为了避免计算速度慢这个问题,本文采用中点选择法代替线性插值法,并且将24种构型分成叁类处理,每一类对应一个线程,通过多线程并行处理来进一步提升计算速度,其中多线程同步采用临界区来实现,然后仿照消息映射表的思想设计了一种协议映射表,通过宏来触发函数指针,由函数指针调用处理函数完成对协议映射表的封装,维护了类的开闭原则,保证了类的可扩展性。然后通过对比图像来完成对该算法的精确性和速度的验证及分析,其中速度的验证在Windows和Linux平台下分别验证了其准确性,证明了在保证精确性的前提下,算法速度提升了近40%。最后将该算法应用在了医学图像叁维重建的软件上,该软件是基于MFC框架用C++来完成的,通过两组实例展示了该算法在医学图像上的应用性。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01）
金钊[2]（2018）在《基于VTK的医学图像叁维重建关键技术及交互的研究》一文中研究指出医学图像叁维重建技术是科学计算可视化在医学领域的重要应用之一,亦是当前辅助诊断领域的研究热点。它可以为医生提供更为全面、详细的医疗信息,在医疗诊断、虚拟手术、整形与假肢外科、手术导航等多个方面具有十分重要的研究和临床应用价值。然而国外开发的医学图像可视化商品软件价格昂贵且大多捆绑销售,国内相关软件又在运算效率,交互功能等诸多方面存在一定的不足,这在一定程度上限制了我国医疗事业的快速发展。本文基于可视化工具VTK(Visualization Toolkit),提出了一种能够有效提高叁维重建绘制效率的MC(Marching Cubes)优化算法,借助交互部件实现了重建过程的灵活交互功能,并对叁维重建模型进行了后处理研究,实现了重建模型的有限元分析。主要内容有以下几点:首先,本文参考“面绘制”、“体绘制”两种重建技术的原理,对VTK下叁维重建流程及其所需渲染管线进行了研究。其次,本文对移动立方体法的运算原理与实现步骤作了进一步研究,讨论了MC算法重建过程中可能出现的若干问题及解决方案,提出了一种旨在提高重建效率,以二次中值运算代替传统MC算法所使用的线性插值运算的优化MC算法,在实验机器上完成了基于VTK的传统MC算法和优化MC算法的实现,并对两种算法的绘制时间和重建效果进行了联合对比分析。随后,本文对VTK自带的交互类函数及交互部件进行了研究,借助交互部件Widget实现了对叁维重建模型的平面切割及虚拟切片的获取。此外,本文还提出了一种以操作人员个人医学经验为基础的集特征测量、组织分割、特征值计算为一体的交互方案,并在实验机器上进行了实现。最后,本文引出了医学图像叁维重建的后处理概念,通过编程实现了 VTK下重建模型的存取及格式转换,通过有限元分析软件验证了导出模型的可移植性与可分析性,并在医学层面对导出模型的分析结果及意义进行了探讨。本文的研究在提高诊断效率,完善病理分析,制定医学治疗方案等方面存在积极的意义,具有十分重要的临床应用价值。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-10）
贺楠楠[3]（2018）在《医学图像叁维重建算法研究》一文中研究指出医学图像叁维重建是把从CT、MRI等医学扫描成像设备得到的二维断层数字图像序列,利用计算机图形学的方法通过面绘制或体绘制算法重建出叁维物体的表面或内部图像,从而可直观地看到组织器官的叁维形态。医学图像叁维重建在人体仿真、假肢与整形外科、虚拟手术、机器人手术、实时手术导航、放射治疗规划等方面都在发挥重要作用。医学图像叁维重建方法分为面绘制和体绘制,面绘制只绘制物体的表面,即只提取具有相同灰度值的点并拟合成曲面。体绘制把叁维数据场投影到二维屏幕上,通过计算二维投影图像的像素值来合成图像,可以看到物体的内部形态。本文简述了面绘制和体绘制中常用的几种算法,包括切片级重建、移动四面体法、剖分立方体法、表面跟踪法、抛雪球法、错切形变法和叁维纹理映射算法,重点论述了移动立方体法和光线投射法的算法原理。本文的工作主要有以下两部分。首先,目前面绘制移动立方体算法中求取等值点坐标的典型方法是线性插值,这对于同一组织内部的诸点是合理的。但在两种不同组织的交界处,由于体素边两个顶点的灰度出现阶跃变化,若仍然采用线性插值方法将带来较大误差。鉴于不同组织交界处绘制精度对于临床诊断的重要意义,在分析线性插值求取等值点坐标存在的误差的基础上,用数学方法证明了在组织的交界处采用中点法计算等值点坐标,其精度优于线性插值方法。进一步,在对重建速度和系统交互性能要求较高,但对计算精度没有特别要求的场合,对所有等值点均可采用中点法计算坐标值,以提高系统的运行速度。本文的实验结果证明了改进算法的有效性。其次,在研究分析面绘制、体绘制各种常见重建算法原理及流程的基础上,作为科技计划项目工作的一部分,本文基于C~(++)和VTK开发环境,开发了医学图像叁维重建软件包。本软件包不仅实现了移动立方体法、光线投射法等常见的面绘制、体绘制重建算法,作为研究与对比,对同一重建算法,开发了不同改进优化的多个版本,并支持用户根据临床需要,对算法模块做各种设置。所有实现的算法模块均经过测试,结果表明本论文开发的软件包不仅使用方便,而且精度较高,完全可以满足临床诊断的需要。(本文来源于《河南工业大学》期刊2018-05-01）
杨慧[4]（2018）在《医学图像叁维重建与可视化专利技术综述》一文中研究指出医学图像叁维重建与可视化技术是生物医学工程中的重要应用。本文从医学图像叁维重建与可视化技术的专利申请状况介绍了医学图像叁维重建的技术发展脉络,并结合各阶段专利申请量和重要申请人分析了该技术专利情况,并对专利技术的发展趋势做出总结及分析。(本文来源于《中国新通信》期刊2018年08期）
尹哲[5]（2018）在《医学图像叁维重建系统的设计与实现》一文中研究指出随着各种形式的医学图像处理技术的不断发展与拓展,该技术也在医疗诊断领域中也得到了越来越广泛的应用。在实际的医疗诊断中,医生往往需要对这些病人的图像数据进行多个方位的观察与研究,但从医疗设备上获取的原始的医学图像只是二维的医学图像序列,并且只是从冠状、矢状或者横断位中的某一个视角出发获取了序列医学图像。因此,对原始的序列医学图像进行叁维重建,并将得到的医学模型进行可视化的工作,能够提高医疗诊断的准确性与客观性,也是当今医学图像处理领域的热点研究问题。MPR多平面重建技术可以为医生提供叁个方位的医学图像序列,让医务人员能够通过多个角度观察病人的图像信息,提高诊断的准确性。与此同时,在结合医学图像叁维重建的后处理应用基础上进一步研究对图像分割的辅助,帮助人们对感兴趣区域的形态和位置有更直观和准确的认识,可以提高医学图像分割的效率与准确性,也进一步提高了诊断的科学性。因此,对医学图像叁维重建技术的后处理应用的研究也是具有重要意义的。本文结合VTK、ITK等相关开发工具,同时增加用户交互界面,实现了个性化的叁维可视化效果。并利用叁维重建的后处理应用多平面重建,为区域生长算法提供了更直观准确的种子点的选择,方便提取感兴趣的区域。本文的主要内容有以下几点:1、读取二维医学图像,实现序列图像的动态显示,并获取病人图像基本信息。2、实现面绘制与体绘制叁维重建,并提供个性化可视化界面。3、采用MPR多平面重建技术为提供了原始的二维医学图像在任意空间位置的冠状位、矢状位和横截面的图像,方面医务人员从多个视角观察病人的组织器官,同时增加了获取叁维体数据中任意点的叁维空间坐标与灰度值的功能。4、将区域生长算法与叁维可视化应用结合起来,进行了相关的拓展研究。本文在Windows7系统下QtCreator开发环境中,搭建了医学图像叁维重建系统。以ITK、VTK等医学图像处理类库作为技术支撑,实现了医学图像的读取、叁维重建、多平面重建和医学图像分割等相关功能。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-15）
董默,赵若晗,周志尊,陈广新,周鸿锁[6]（2018）在《医学图像叁维重建系统设计与应用》一文中研究指出随着现代计算机辅助技术、虚拟现实等现代技术的发展,人们对直观的叁维医学图像的需求也日益增强,医学图像叁维可视化近来成为医学成像发展的热点。本文以MATLAB为基础,设计并实现了一种便携式医学图像叁维重建系统,其利用MATLAB软件的图像处理工具箱、GUI开发工具箱等,深入的集成了现代叁维重建相关技术。并以具体的操作和医学实例介绍了MATLAB在医学图像叁维重建中的应用。(本文来源于《软件》期刊2018年01期）
郝文延[7]（2018）在《基于VTK的医学图像叁维重建的实现》一文中研究指出本文利用VTK软件对250张分辨率为512*512的人体脚部CT图像进行叁维重建。采用中值滤波法、双线性插值等预处理方法对CT二维图像进行预处理,并通过VTK读取图像、VTK图像重建等步骤真实还原的人体脚部叁维图像。分析所得结果,本文所实现的叁维图像是对传统的阅片模式一种改进并且间接提高了医学诊断率、促进了医学图像可视化领域的发展,具有很好的应用前景。(本文来源于《计算机产品与流通》期刊2018年01期）
贺楠楠[8]（2017）在《医学图像叁维重建面绘制算法研究》一文中研究指出面绘制是医学图像叁维重建中能够快速绘制出物体表面轮廓的方法,面绘制比体绘制具有更快的速度。该文首先简单介绍了叁维重建的一般流程,然后分别论述了叁维重建面绘制的立方块法、移动立方体法、移动四面体法、剖分立方体法、表面跟踪法、网格简化的方法以及现在常用的叁维可视化开发工具。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2017年32期）
肖洪旭,杨志永,姜杉,黄哲,赵胜丽[9]（2017）在《基于标签化医学图像的多阈值叁维重建算法》一文中研究指出针对传统面绘制重建方法 MC无法一次性提取多个阈值器官的问题,提出一种将MRI图像中靶区及其周边组织进行标签化分割的多阈值叁维重建算法。该算法通过将二维图像中的多阈值器官标签化为简单的整数,降低提取等值面时的数据存储量,进而提高等值面的绘制速度。同时,定义了多阈值叁维重建时体素顶点索引方式和等值面相交形态,减少了传统MC算法提取多个阈值器官时存在叁角面片与顶点复用的情况,且仅需一次性扫描即可重建多个器官等值面。实验结果表明,本文算法较传统MC算法,重建器官数量越多,器官彼此结构越紧密,叁角面片与顶点复用情况减少越明显,在保证重建效果的同时,绘制速度可提高30%。(本文来源于《计算机工程与科学》期刊2017年10期）
赖咏文[10]（2017）在《医学图像预处理技术研究及叁维重建软件实现》一文中研究指出与计算机断层扫描和核磁共振成像等对人体器官的医学图像采集方法相同,为了检测细胞的病变或者癌细胞的状况,将细胞横向切割后放在切片上,通过透射电子显微镜成像技术可以满足医学工作者对细胞进行检测。采用叁维立体成像技术,由连续的多幅切片图像构建出的细胞的叁维结构图像,能够带给医疗工作者更加直观的病变区域状况。由于细胞在切割的操作中会使得细胞撕裂、折迭或者变形等情形,导致不同切片图像之间的配准不能采用基于刚体模型的图像配准技术。同时,由于切片图像拍摄时相机自动曝光与自动增益控制和非恒定光照条件等影响因素,导致不同切片图像的亮度存在差异。因此,本文将重点研究切片图像配准技术及切片图像之间的亮度统一化方法。最后,基于医学图像处理库、叁维可视化处理库和上述研究成果,实现了一套医学图像叁维重建软件。(1)研究了切片图像之间的两级配准方法。首先基于切片图像上相应特征点对,研究了快速提取对应点和剔除错误匹配点的方法,实现切片图像的全局初步配准。其次,针对细胞图像,因切割操作导致的细胞撕裂、折迭或变形,使用改进的基于光流法的图像配准方法实现切片图像的像素局部配准。(2)研究了切片图像的亮度统一化方法。在切片图像成像的过程中,由于相机自动曝光与自动增益控制和非恒定光照条件等因素影响,不同切片图像之间存在亮度的差异。本文修改了一种基于直方图的切片图像亮度统一化方法,消除切片图像之间的亮度差。实验结果证明本方法能够排除背景和未配准部分对亮度统一化的影响,使得相邻两幅图像的亮度更加一致。(3)实现了一套医学图像叁维重建软件。总结了多种医学图像分割方法和多种叁维图像渲染技术,根据上述研究成果,实现了基于医学图像的处理函数库和叁维可视化函数库的一套医学图像叁维重建软件。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-05-15）
医学图像的三维重建论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
医学图像叁维重建技术是科学计算可视化在医学领域的重要应用之一,亦是当前辅助诊断领域的研究热点。它可以为医生提供更为全面、详细的医疗信息,在医疗诊断、虚拟手术、整形与假肢外科、手术导航等多个方面具有十分重要的研究和临床应用价值。然而国外开发的医学图像可视化商品软件价格昂贵且大多捆绑销售,国内相关软件又在运算效率,交互功能等诸多方面存在一定的不足,这在一定程度上限制了我国医疗事业的快速发展。本文基于可视化工具VTK(Visualization Toolkit),提出了一种能够有效提高叁维重建绘制效率的MC(Marching Cubes)优化算法,借助交互部件实现了重建过程的灵活交互功能,并对叁维重建模型进行了后处理研究,实现了重建模型的有限元分析。主要内容有以下几点:首先,本文参考“面绘制”、“体绘制”两种重建技术的原理,对VTK下叁维重建流程及其所需渲染管线进行了研究。其次,本文对移动立方体法的运算原理与实现步骤作了进一步研究,讨论了MC算法重建过程中可能出现的若干问题及解决方案,提出了一种旨在提高重建效率,以二次中值运算代替传统MC算法所使用的线性插值运算的优化MC算法,在实验机器上完成了基于VTK的传统MC算法和优化MC算法的实现,并对两种算法的绘制时间和重建效果进行了联合对比分析。随后,本文对VTK自带的交互类函数及交互部件进行了研究,借助交互部件Widget实现了对叁维重建模型的平面切割及虚拟切片的获取。此外,本文还提出了一种以操作人员个人医学经验为基础的集特征测量、组织分割、特征值计算为一体的交互方案,并在实验机器上进行了实现。最后,本文引出了医学图像叁维重建的后处理概念,通过编程实现了 VTK下重建模型的存取及格式转换,通过有限元分析软件验证了导出模型的可移植性与可分析性,并在医学层面对导出模型的分析结果及意义进行了探讨。本文的研究在提高诊断效率,完善病理分析,制定医学治疗方案等方面存在积极的意义,具有十分重要的临床应用价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
医学图像的三维重建论文参考文献
[1].罗海洋.基于改进MC算法的医学图像叁维重建方法的研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[2].金钊.基于VTK的医学图像叁维重建关键技术及交互的研究[D].山东大学.2018
[3].贺楠楠.医学图像叁维重建算法研究[D].河南工业大学.2018
[4].杨慧.医学图像叁维重建与可视化专利技术综述[J].中国新通信.2018
[5].尹哲.医学图像叁维重建系统的设计与实现[D].电子科技大学.2018
[6].董默,赵若晗,周志尊,陈广新,周鸿锁.医学图像叁维重建系统设计与应用[J].软件.2018
[7].郝文延.基于VTK的医学图像叁维重建的实现[J].计算机产品与流通.2018
[8].贺楠楠.医学图像叁维重建面绘制算法研究[J].电脑知识与技术.2017
[9].肖洪旭,杨志永,姜杉,黄哲,赵胜丽.基于标签化医学图像的多阈值叁维重建算法[J].计算机工程与科学.2017
[10].赖咏文.医学图像预处理技术研究及叁维重建软件实现[D].电子科技大学.2017
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