基于opengl的脑颅ct断层图像三维重建

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1、上海交通大学硕士学位论文基于OpenGL的脑颅CT断层图像三维重建姓名：郑裕生申请学位级别：硕士专业：电工理论与新技术指导教师：陈洪亮2003.1.1上海交通大学硕士学位论文基于OpenGL的脑颅CT断层图像三维重建摘要人体组织与器官的三维成像技术在现代临床医学中起着越来越重要的作用运用计算机图形学和图像处理技术将计算机断层扫描(ComputerizedTomography)等成像设备得到的人体断层二维图像序列在计算机中重建成三维图像数据并在屏幕上形象逼真地显示人体器官的立体视图通过人机交互医生可

2、以对重构出的器官图像进行诸如旋转缩放等操纵使医生能够更充分地了解病灶的性质及其周围组织的三维结构关系从而帮助医生做出准确的诊断和制定正确的手术方案本文对三维图形学的运用及断层图像三维重建国内外的研究现状作了充分的阐述并对将来的发展做出了自己的判断本文还简要介绍了OpenGL的一些常用格式及方法在医学三维成像中本文还介绍了医学三维成像的一些常用方法本课题采用了OpenGL作为三维软件接口在编程过程中可以不必在三维图像学的一些处理比如光照消隐等作过多纠缠方便了工具包的开发本文在已获取CT原始图像序列的

3、基础上分析了原始图像的预处理阀值分割轮廓提取细化轮廓跟踪及数据矩阵的建立其中在1上海交通大学硕士学位论文阀值分割上运用了T&G算法成功地克服了阀值分割人工干预成分大的特点并且保证了精度轮廓跟踪阶段分析了前人的两种算法左手触摸法及逐行扫描提取边界点算法并从两者的缺点和优点出发结合这两种算法成功了运用于轮廓跟踪克服了交叉轮廓难以进行轮廓跟踪的难点数据矩阵的建立方式是间接存储克服了为图像序列预留的大容量内存空间提高了速度脑颅表面的三维重建算法根据插值方式可分为线性插值算法和非线性插植算法本文分析了这两种

4、算法的代表Delaunay三角形剖分算法和NURBS曲面拟合算法并在实际工作中根据CT序列图像的层厚小这一特点成功的使用了Delaunay算法重建出脑颅的三维表面Delaunay三角形剖分算法的运用过程中本文根据实际情况下三维表面的特征只由少数特征点决定的特点对轮廓数据进行重采样减少了重建的三角形数目本文在重采样算法的使用上采用了弦弧二叉树算法成功提高了重建的速度本文在分析NURBS曲面拟合的同时还提出了NURBS的未来运用前景及其与OpenGL的良好结合关键词医学图像处理CTOpenGL阀值分割

5、轮廓跟踪表面重建2上海交通大学硕士学位论文THE3DSURFACERECONSTRUCTIONOFCTIMAGEBASEDONOPENGLABSTRACTInthefieldofclinicmedicine,3Dsurfacereconstructionofbody’sorganismoreandmoreimportant.Usingcomputergraphicsandimageprocessingwecanmakeupthe3Dsurfacebythe2DCTimage.Throughthis

6、image,medicalcanfindwhatiswrongandwhatisthepathologicalchanges,thenhecanmakeuptherightdecision.Thisarticleexplainthestatusof3Dsurfacereconstructioninsideandoutsidethenation.Wealsogivethedetailexplainaboutthefuture.Thisarticleintroducessomeformatandmet

7、hodaboutOpenGL.Inthefieldof3Dimage,thisarticlealsointroducesomeusefulmethodsaboutmedical3Dsurfacereconstruction.BasedontheCTimage,thisarticleanalysethepro-processingincludingthresholddivision,contourextraction,contourtracing,contourcorresponding,build

8、ingofdatamatrixandsoon.Inthewaytothresholddivision,weusetheT&Galgorithmwithoutartificalactionandensuringtheprecision.Intheperiodofcontourtracingweanalysethetwoconventionalalgorithms,left-touchingandtracingcontouraccordingtodistance.Thenwecombi