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基于VTK和ITK算法库的研究与应用

作　者: 伍云智
导　师: 孙丽华
学　校: 南昌大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 医学图像处理系统 分割 配准 VTK ITK widget
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 136次
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内容摘要


随着科学技术的不断发展和进步,新的图像处理算法不断涌现。为了利用各种现有的算法,避免重复开发,一些国内外研究机构开始用程序语言实现这些算法,开发出一套图像处理算法库,目前比较成功的库有ITK和VTK。ITK与VTK中的算法各有各的侧重,彼此正好可以互相补充。ITK与VTK可作为研究人员快速消化和吸收国内外先进算法的入口,同时也为研究人员实现自己的算法提供了一个模板。由于ITK与VTK的用户众多,因此,按照ITK或VTK的风格实现的算法也便于研究人员彼此交流。本文实现了一个基于ITK和VTK的医学图像处理系统,系统的功能包括多种图像格式的读取、三维可视化、二维切片显示、图像的旋转和缩放操作、多种视图切换、图像分割和图像配准等。系统的主要创新点有两个：一是提出了一种将ITK与VTK无缝连接在一起使用的方法；二是对VTK进行了扩展,创建了一个自定义类vtkMyTransferFunctionWidget,以改善体绘制中传递函数的生成效率。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章 绪论  8-11
  1.1 课题来源  8
  1.2 课题背景  8
  1.3 国内外现状  8-9
  1.4 选题意义  9-10
  1.5 本文主要研究内容  10
    1.5.1 主要研究内容  10
    1.5.2 主要创新之处  10
  1.6 论文的组织结构  10-11
第2章 ITK与VTK简介  11-17
  2.1 ITK简介  11-14
    2.1.1 图像类型与范型编程  11-12
    2.1.2 数据处理流水线  12-13
    2.1.3 内存管理和智能指针  13-14
  2.2 VTK简介  14-16
    2.2.1 图像数据集  14-15
    2.2.2 可视化流水线与图形流水线  15-16
  2.3 本章小结  16-17
第3章 系统总体设计  17-22
  3.1 系统模块划分  17-18
  3.2 开发环境  18-19
  3.3 项目类型与设置  19
  3.4 系统界面  19-21
  3.5 本章小结  21-22
第4章 数据管理  22-35
  4.1 过程对象封装类  22-25
    4.1.1 类核心成员与类型ID  22-24
    4.1.2 输出函数接口  24-25
  4.2 过程对象管理  25-26
    4.2.1 CTreeCtrl控件简介  25
    4.2.2 过程对象与CTreeCtrl  25-26
    4.2.3 过程对象的更新  26
  4.3 渲染对象  26-29
    4.3.1 渲染对象的封装  27
    4.3.2 添加ImageData变量  27-29
    4.3.3 ImageData对象的更新  29
  4.4 图像载入  29-34
    4.4.1 ITK的I/O机制  29-30
    4.4.2 VTK读取文件的特点  30-31
    4.4.3 字符集问题  31-32
    4.4.4 文件读取的设计  32-34
  4.5 本章小结  34-35
第5章 图像显示  35-51
  5.1 VTK中2D图像的显示  35-36
  5.2 2D图像显示在系统中的实现  36-39
    5.2.1 窗口初始化  37
    5.2.2 更新显示  37-38
    5.2.3 其它函数  38-39
  5.3 三维可视化技术  39
  5.4 VTK中的体绘制  39-40
  5.5 3D图像显示在系统中的实现  40
  5.6 布局类的实现  40-41
    5.6.1 构造与析构函数  40-41
    5.6.2 其它函数  41
    5.6.3 派生类的创建  41
  5.7 传递函数Widget  41-50
    5.7.1 图形流水线中的交互部分  42-43
    5.7.2 Observer/Command设计模式简介  43-44
    5.7.3 Windows系统下vtkRenderWindowInteractor的实现  44-45
    5.7.4 Widget  45-46
    5.7.5 自定义Widget  46-50
  5.8 本章小结  50-51
第6章 处理控制模块的设计  51-60
  6.1 体绘制参数面板  51-53
    6.1.1 直方图  51-52
    6.1.2 使用VTK生成直方图  52-53
  6.2 2D显示参数面板  53
  6.3 图像分割与配准  53-55
    6.3.1 图像分割  53-54
    6.3.2 图像配准  54-55
  6.4 系统中分割与配准的实现  55-59
    6.4.1 CPanelBase的实现  55
    6.4.2 派生类的实现  55-56
    6.4.3 输出处理  56-57
    6.4.4 分割与配准示例  57-59
  6.5 本章小结  59-60
第7章 总结与展望  60-61
  7.1 总结  60
  7.2 展望  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
攻读学位期间的研究成果  65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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