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CT图像处理及三维重建技术一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利1.问题的提出及其研究意义2.国内外的研究现状3.图像处理基本理论及方法4.三维重建基本理论及方法5.参考文献一是作为领导干部一定要树立正确的
权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利1.问题的提出及其研究意义随着医学数字成像技术的飞速发展及其在临床诊断中的广泛应用,先进的医学断层仪器,如计算机断层扫描等医学成像设备采集人体器官[1]、骨骼[2]、关节[3]等部
位的影像数据为医学研究与诊断提供高质量的二维断层图像信息,同时也为反求工程在医学上的应用提供了良好的条件。同时ct技术也已经广泛应用于建筑学,混凝土中的破损机理的分析,实现了混凝土技术的三维重建[4];人们也利用ct采集无损原木的切片图像,实现图片重建,这对无损检测具有重要意义[5];在工业
上,利用三维重建技术,实现ct图像的可视化研究,提高无损检测准确性[6]。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利图1切牙牙断层线框图、曲面模型和实体模型(从左到右)图
2曲面模型图图3实体图一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利图4重构的原木图像图5飞机叶片照相图和三维重建图像一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不
能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利基础的定做式人工髓关节也己经应用
到医疗实践中[13]。清华大学激光快速成型中心可以进行ct反求方面的工作。[14]一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利3.图形处理基本理论
及方法要实现CT断层图像的三维重建,首先要对二维CT图像处理,提高图片质量。由于医学cT图像本身就是一种数字图像,数字图像处理的基本理论及方法也适用于CT图像。本章系统地介绍了第四章医学图像处理及三维重建软件开发中所运用到的图像预处理、灰度图
像二值化、图像增强、图像分割等基本理论及相关的算法。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利3.1灰度图像二值化灰度图像二值化的目的是对图像进行分割,对于CT图像的分割,主要是骨组
织和软组织的分割,而二者的灰度值相差很大,所以可以采用阈值分割法将其分离出来。具体的方法就是根据灰度图像的分布,选定一个灰度值作为标准值,然后将图像矩阵中每像素的灰度值与标准阈值比较,这样就将一幅灰度
图像转化为一幅黑白二值图像,实现关节软组织和骨主体边界轮廓的清晰区分实现图像分割一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利3.2中值滤波CT图像的形成中会引入不同的噪音,为了确保图像的质量,需要去除噪音,中值滤波能够有效地去除尖峰
信号,削平振动噪音,而对阶梯或陡然下降信号却能很好地保留,因此它既能有效地抑制噪音,又能很好地保留有效信号。另外,中值滤波不需要做乘除运算,处理速度也较高,因此非常适合于CT图像的平滑和去噪处理。中值滤波是抑制噪音的一种非线性的信号处理。一是作为领导干部一定要树立正确的
权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利3.3图像的平滑与锐化在图像数据的获取过程中,各电子器件的随机扰动不可避免地会带来噪音,造成图像质量的退化、降低。为确保图像质量,需对图像进行预处理,以去除噪音。噪音去除的方法很多,
但一般采用不同的滤波方式借助模板结合邻域操作来完成,根据滤波功能又可分为平滑(低通滤波)和锐化(高通滤波)。平滑的目的是模糊,在提取较大目标前去除太小的细节或将目标内的小间断连接起来,并消除噪音;锐化的目的是增强
被模糊的细节。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利3.4图像的边缘检测与增强边缘是指图像局部强度变化最显著的部分。使图像的轮廓更加突出的图像处理法叫做边缘检测和边缘增强。
边缘增强是一种重要的区域处理。在对图像进行特征提之前,一般都需要先进行边缘检测,然后再进行二值化处理边缘增强将突出图像的缘,边缘以外图像区域通常将被削弱甚至被完全去掉。处理后边界的亮度与原图中边周围的亮度变化率成正比。所有边缘增强方法都削弱了图像的低频部分,处理后图像亮
度保持不变,像素值变化缓慢的区域变黑,而像素变化剧烈的区域被突出。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利4.三维重建基本理论及方法由一系列二维CT断层图像上的轮廓线重构三维形体,即医学图
像的三维重建实质上个三维数据的生成及显示的可视化问题。三维重建技术能充分利用CT、MR工等医学图像数据。医学图象的三维重建就是根据输入的断层图象序列,经分割和提取后,构建出待建组织的三维几何表达,这种三维几何表达的模型最常用的就是表面
模型。表面模型一般以平面片特别是三角面片来逼近表示,对于封闭的表面,构成一多面体,这时也称多面体模型。医学图像三维重建的方法主要有面绘制和体绘制两类。一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私
利面绘制方法是基于二维图像边缘或轮廓线提取,通过几何单元拼接拟合物体表面来描述物体三维结构的,称为基于表面的三维面绘制方法,又称为间接绘制方法。体绘制方法则是直接应用视觉原理,将体素投影到显示平面的方法,称为基于体数据的体绘制方法,又称为直接绘制方法。一是作为领
导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利5.参考文献[l]张建华,甘新莲等.多层螺旋CT三维重建技术在孤立性肺结节的临床应用价值[J].中国医学影像技术,200
4,20(12):1907-1910[2]张玉兰郑晓林等.多层螺旋CT后处理技术在下颌骨骨折中的应用[J].中国CT和MRI杂志,2010,8(3):51-53[3]王胜林.多层螺旋CT三维重建在髋关节疾病及人工关节置换中的临床应用[J].中国组织工程研究
与临床康复,2008,12(26):5113-5116[4]田威,党发宁等.混凝土CT图像的3维重建技术[J].四川大学学报,2010,42(6):12-16一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[
5]陈雷,杨丽娟等.原木CT图像的三维重建[J].国外电子元器件,2008,(9):77-79[6]曾理,安贝贝等.工业CT图像中小间隙裂纹的亚像素测量方法[J].计算机工程与应用,2010,46(30):230-236[7]NieolasJ.Dus
aussay,RobertN.Yaneeyetal.ImageProeessingforCT一AssisteReverseEngineeringandPartCharaeterization[J].IEEE,vol
.4,no.2,2002.[8]鲍春雨,刘晋浩等.基于CT图像人体脊柱腰椎节段逆向工程研究[J].机械设计,2008,25(9):16-18一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[9]李健,杨冬茹等.CT扫描结合
Mimics三维成像软件对上颌第二磨牙的三维重建[J].现代口腔医学杂志,2008,22(5):550-553[10]徐亮,周家镇等.MimicsV1010软件STL模块与FEA模块在医学三维重建中的关系[J].中国现代药物应用,2008,2(6):17-18[11]谢宏刚,徐亮等.对
MimicsV10.0软件三种三维重建方法的研究[J].西部医学,2008,20(5):1089-1091[12]金刚,李德华,李泽宇.三维激光彩色扫描仪中物体表面色彩信息获取[J].华中理工大学学报,1999,7.[1
3]刘非,李涤尘等.基于反求工程的个体匹配化骨骼制造方法的研究[J].西安交通大学学报,2002,9(36).一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[14]AlessandroSarti,RobertoGori,Claudio
Lamberti.APhysieallybasedmodeltoSimulatemaxillofaeialsurgeryfrom3DCTimages[J].FutureGenerationComputerSystems,1999,15.[15]赵惠军,王波.基于MRI的
盆底组织结构三维重建[J].第四军医大学学报,2008,29(14):1317-1318.[16]巩磊,傅戈雁.快速成型与逆向工程技术及其在医学中的应用[J].新技术新工艺,2006,(3):67-69.[17]游素兰,黄远亮.
应用Mimics软件建立下颌无牙颌三维有限元模型[J].口腔医学研究,2008,24(4):381-383[18]黄磊,白光辉.多层螺旋CT三维重建在先天性支气管起源异常诊断中的应用[J].温州医学院学报,2008,38一是作为领导
干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利(3):269-271.[19]BoissonnatJean一Daniel.ShapereeonstructionFromPlanarecrossSeetions[J].CVGIP
,1988,44.[20]AsheleyS.FromCADArttoRapidMetalTools[J].MeehaniealEngineering.1997,119(3).[21]FuehsH,KedemZM,UseltonSP.OptimalSurfaceRecons
tructionfromPlanaContours[J].CommnicationoftheACM,1997,20(10).[22]C.T.Chen,etal.Medicalimagesegmentationbyaconstraintsati
sfactionNeuralnetwork[J].IEEETrans.Nuel.SCI,1991,38(2).[23]M.Bhandark,etal.Anedgedetectiontechniqueusinggeneticalgorithm—bas
edOptimization[J].PatternReeognition,1994,27(9).一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利Radilogy,2000,34.[24]Jone
sM.W.,ChenM.ANewApproachtotheConstructionofSurfacesfromContourData.Eurographics,94,1994,13(3).[25]LorensenWE,Cl
ineHE.Marinchingcubes:Ahighresolution3DSurfaceConstructionalgorithlm[J].ComputerGraphies,1987,21(4).[26]Keppe1E..ApproximatingComlexSurfacesby
TriangulationofContourL1nes[J].IBMJ.Res.Dev.1975,19.[27]一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[24]KalvinA.D.,TaylorR.H.Surfaces:P
olygonalMeshSimPlificationwithBoundedError[J].IEEEComputerGraphicsandApplication,1996,15(3).[25]KerrJ.P.,KnappD.,FrakeB.,SellbergM“True”c
olorsurfaceanatomy:mappingtheVisibleHumantopatient-specificCTdata[J].ComputerizeMediealImagingandGraPhics,2000,24
.[26]LeeT.Y.,WengT.L.,LinC.H.,SunY.N.InteractiveVoxelSurfacerenderinginmedicalApplications[J].ComputerizedMediealImagineandGra
phies,1999,23.[27]SalvoliniL,SeeehiEB,CostarelliLetal.CliniealaPplicationsof2Dand3DCTimagingofTheairways-revie
w[J].EuropeanJournalof一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[28]FoleyJD,ctal.ComputerGraphicsPrinciplesandPractice(S
econdEdition)[M].Addison2wesley,1990.[29]ChenL,ctal.SurfaceShadingintheCuberilleEnvironment.IEEEComputerGraphicsandApplications,1985,5:33243.
[30]ArtzyE,FriederG,HermanGT.TheTheory,Design,ImplementationandEvaluationofaThreeDimensionalSurfaceDetectionAlgorithmProceedingsoft
he7thAnnualConferenceonComputerGraphicsandInteractiveTechniques,Washington,1980.229.一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的
发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[31]LorensenW,etal.MarchingCubes:AHighResolution3DSurfaceConstructionAlgorithmCo
mputerGraphics,1987,21(4):1632169.[31]HarveyR,HanspeterP.RaycastingArchitecturesforVolumeVisualization.IEEETransonVisualizationandComputerGr
aphics1999.[32]LaszloSK,VlastimilH,BenedekB,ctal.Ontheefficiencyofrayshootingaccelerationschemes.In:ProceedingsofACMSCCG‟02,budmerice,Sl
ovakia,2002.[33]YagelR.Towardsrealtimevolumerendering.In:ProceedingsofGRAPHICON‟96,saint2petersbur一是
作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利-Rg,Russia,1996:230-241.[34]WestoverLA.Interactivevolumerendering.P
roceedingsofthechapelhillonworkshopvolumevisualization.ChapelHill:DepartmentofComputerScience,UnivofNorthCarolina,
1989.[35]KaufmanArieE.VolumeVisualization:PrinciplesandAdvances[EB/OL].(2004-08)[2005-2011].[36]Lacrout
eP,LevoyM.FastVolumeRenderingUsingaShear-warpfactorizationoftheViewingtransformation.IEEEComputerGraphicsandApplica
tions1994.一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[37]PLacroute,MLevoy,FastVolumeRenderingUsingaShear-w
arpFactorizationofviewingtransform.In:ComputerGraphics,AnnualConferenceSeries,1994:451~458[38]LaMarEC,HamannB,JoyKI.Multiresolutiontechniquesforint
eractivetexture2basedvolumevisualization[A].EbertD,GrossM,HamannB.IEEEVisualization„99.SanFrancisco,1999:355-362.[39]DunceNS,Rutt
B.InteractivedisplayofvolumetricdatabyfastFourierrojection.ComputerizedMedicalImagingandgraphics,1992,16(4):237-251一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学
的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[40]KwansikK,WittenbrinkC.Apang.Maximal-abstactdifferenceforcomparaingdirectvolum
erenderingalgorithms,2000-40.Hewlett-PackardReseachLabTechnicalReport,2000.[41]BaumrindS,KomEL,BoydRL.Apicalrootresorptioninorthodon-ticallytreateda
dults.AmJOrthodDentofacialOrthop,1996,110(4):311-320.[42]chroederWJ,AvilaLS,HoffmanW.VisualizingwithVTK:Atutorial.IEEETrans.onComputerGraphicsan
dApplications,2000,20(5):2027.[43]孙涛高,东强.基于CT图像的个性化人骨三维建模方法[J].机械设计与制造,2010,(9):262-263一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的
发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[44]陈宁,卢佩等.用IDL实现基于CT图像的三维表面重建[J].仪器仪表学报,2006,27(6):2293-2294[45]王洪玲,刘东旭等.利用三维图像处理软件实现埋伏牙可
视化的研究[J].中国实用口腔科杂志,2010,3(3):149-151[46]孙泓泓,齐乃新等.螺旋CT三维重建技术在骨骼系统疾病中的临床应用[J].现代医用影像学,2007,16(3):97-99[47]梅康平,张红民
等.基于VTK光线投射法的CT图像三维重建[J].计算机与数字工程,2008,(5):136[48]黄金玮,章建波等.CT图像的三维实体重建技术研究[J].计算机应用研究,2004,(10):112-114一是作为领导干部一定要树立正确的权
力观和科学的发展观,权力必须为职工群众谋利益,绝不能为个人或少数人谋取私利[49]胡君杰,马晨欣等.利用GPU实现三维图像重建方法研究[J].世界科技研究与发展,2008,30(1):24-26[50]马金瑞,胡熙芳等.多层螺旋CT图像后处理技术的应
用[J].包头医学,2006,30(2):7-8