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基于医学图像序列匹配的分割及三维建模研究

作　者: 陈勇飞
导　师: 马光志
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 三维建模区域生长算法系统加速匹配验证二次分割
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 18次
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内容摘要

图像三维建模是图像处理的一个研究热点。医学图像三维建模在诊断医学、放射治疗、手术规划、美容整形以及解剖教学等方面都有十分重要的应用。在基于二维医学图像序列的三维建模中,算法效率是阻碍三维建模技术在临床应用推广的首要难题。分析了三维建模技术的研究现状,研究了几种三维建模的绘制算法,探讨了体绘制算法的光线投射原理。针对三维建模算法存在的效率问题,研究了三维建模加速技术,从建模的若干关键步骤提出了加速策略。提出了通过图像存储映射、重采样优化以及序列匹配进行加速的基本策略,并试图通过图像分割限定三维建模区域来减少数据处理量。在三维建模系统的总体框架中,通过引入多进程内存映射文件的方式,加快了图像存储速度,并简化了医学图像数据的访问过程;针对三维模型内部需要以任意视角观察的问题,提出了多平面切割的模拟平面算法;采用基于相似度的序列图像匹配技术,解决了大量医学图像序列分割效率的问题。为了加速单张图像的分割,采用了区域生长分割算法;结合形态学方法和一种8邻域内轮廓跟踪算法,修补了区域生长算法分割质量不高的问题;此外,设计了二次图像分割方案,用于平衡分割质量和分割效率之间的矛盾,以保证三维图像建模后的效果。基于上述方案,设计了一个无需人工参与的图像序列自动分割算法,并以此为基础实现了医学图像序列的三维分割和重建系统。实验证明,上述方案较好地解决了三维建模系统的效率和实用性问题。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 医学图像三维建模研究的背景和意义  8-9
  1.2 医学图像三维建模研究概况  9-12
  1.3 医学图像三维建模技术分析  12-14
  1.4 论文主要研究工作  14-15
  1.5 论文的组织结构  15-16
2 三维建模系统分析及设计  16-27
  2.1 系统分析  16-18
  2.2 功能模块  18-25
  2.3 系统实施平台  25-26
  2.4 本章小结  26-27
3 三维建模  27-34
  3.1 三维建模面绘制算法  27
  3.2 三维建模体绘制算法  27-29
  3.3 体绘制光线投射原理  29-31
  3.4 三维建模算法比较  31-33
  3.5 本章小结  33-34
4 三维建模加速  34-54
  4.1 三维建模加速技术  34-35
  4.2 三维数据快速存储  35-37
  4.3 图像匹配序列检验  37-43
  4.4 序列图像加速分割  43-52
  4.5 系统加速总结  52-53
  4.6 本章小结  53-54
5 总结与展望  54-56
  5.1 全文工作总结  54
  5.2 未来的工作与展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-60

基于医学图像序列匹配的分割及三维建模研究

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