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虚拟心脏技术中的动态图像处理

作　者: 朱洁娜
导　师: 刘晓霞
学　校: 西北大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 三维重构面绘制体绘制纹理映射虚拟心脏 Java 3D
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 184次
引　用: 2次
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内容摘要

心脏病一直是危害健康、造成人类死亡的几种重要疾病之一。长期以来,心脏病的临床诊断、治疗及预防主要依赖于体表心电图,但由于人类至今对体表心电信息与心脏工作状态之间的对应关系不具备全面的理解。心电图在心脏病临床诊断中一直受到很大的限制。动物或人体试验是探索体表电位与心脏电活动之间相互关系的方法之一。但是这种方法代价高,危险性大,而且很难选择或获得各种病变状态;此外,这种方法致命的弱点是当心脏暴露于空气中时其电气特性发生了改变,从而必然使体表测得的电位随之发生改变,显而易见,这种方法具有很大的局限性。而虚拟心脏能够解决上述问题。本文研究把可视化技术应用于医学图像数据的处理和分析中,结合国内医学图像处理的需要与医疗设备的现状,针对CT设备所产生的图像数据的特点,利用可视化技术,在计算机上对医学图像数据进行可视化处理,最终在计算机屏幕上再现心脏的三维形态。本文首先介绍了虚拟心脏技术,然后引入了可视化技术在医学领域的重要应用——医学图像可视化技术。针对这一技术进行了以下工作:(1)医学图像的获取;(2)医学图像的预处理;(3)实现了基于纹理映射的低硬件成本体绘制算法;(4)建立了基于纹理映射体绘制算法的虚拟心脏模型。我们在微机上用JDK1.4及Java 3D 1.3.1实现了本文中的算法。本文的特点在于,根据实际需要,通过CT医学图像三维重建构造出虚拟心脏模型。医学图像可视化技术是当前医学图像处理的研究热点,促进了医学领域中科研、教学以及临床诊断,其影响深远,同时也给计算机技术在医学领域中的应用开辟了广阔的空间。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 虚拟心脏技术概述  10-12
    1.2.1 虚拟心脏的含义  10
    1.2.2 国内外虚拟心脏研究状况  10-12
  1.3 三维医学图像处理与显示框架  12-13
  1.4 论文主要工作、内容安排及意义  13-16
第二章 CT医学图像数据获取与预处理  16-27
  2.1 心脏 CT成像  16-18
  2.2 预处理  18-27
    2.2.1 二维图像滤波  18-21
    2.2.2 医学图像分割标注  21
    2.2.3 医学图像配准  21-24
    2.2.4 断层图像间插值  24-26
    2.2.5 三维规则体数据封装  26-27
第三章三维医学图像绘制  27-41
  3.1 医学图像可视化算法  27-29
  3.2 直接体绘制算法中的光学模型  29-32
  3.3 基于纹理映射的体绘制算法  32-41
    3.3.1 引言  32-34
    3.3.2 由三维纹理映射硬件支持的体绘制算法  34-39
    3.3.3 优化算法  39-41
第四章虚拟心脏系统设计与实现  41-60
  4.1关于JAvA 3D  41-48
    4.1.1 Java3D简介  41-42
    4.1.2 Java3D与其他三维技术的比较  42-43
    4.1.3 Java3D的场景图结构  43-48
  4.2 系统总体介绍  48-50
    4.2.1 系统要求  48-49
    4.2.2 系统的总体框架及用户界面  49-50
  4.3 系统子功能模块的设计与实现  50-60
    4.3.1 数据读取  50-52
    4.3.2 数据分析  52-53
    4.3.3 图像预处理  53-54
    4.3.4 体数据封装  54-55
    4.3.5 体绘制  55-58
    4.3.6 三维形体的旋转  58-60
第五章总结与展望  60-62
参考文献  62-64
致谢  64

虚拟心脏技术中的动态图像处理

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