伤口缝合手术模拟系统中的图像处理技术

发布时间：2017-06-20 11:03

  本文关键词：伤口缝合手术模拟系统中的图像处理技术，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：虚拟现实是目前信息化、数字化发展浪潮的产物,在信息时代,所有学科的发展都与其密不可分。虚拟现实与医学过程相结合,将会为生物医学技术的发展提供更广阔的前景。模拟手术是虚拟现实与医学相结合最直观的一步,是生物医学领域的一大热点。本文从实际出发,以模拟手术为结合点,着重研究手术模拟过程中的图像处理算法,以充分体现虚拟现实应用的广泛性。本文的研究内容从图像缩放和图像贴图两方面入手,分别研究了基于灰度的图像缩放、基于特征的图像缩放以及三种基本图像贴图算法。在已有的研究基础上扩大了研究范围,探索当前图像处理算法中的不适用性与时间复杂度过高的问题,在大量实验的基础上针对这两种缺点进行改进,扩大原有算法的实用范围并缩小其计算复杂度。在进行基于局部均值的图像缩小算法研究时,考虑到图像灰度分布情况,将合并的局部灰度进行筛选划分,避免灰度合并时出现边界混淆。通过对不同图像的处理结果可以看出,改进后的算法能够更大程度保留边界完好,提高图像质量,减小图像模糊度。在对Seam-Carving算法研究时发现该算法对背景与主体区分不明显的图像缩放效果不佳。故在此算法的思想上进行改进,打破删除点连续的准则,以能量值为评判标准,扩大删除点的选择范围。实验证明,改进后的算法对该类图像缩放效果较好。在图像纹理贴图算法研究中对贴图方式进行建模,对贴图过程中遇到的覆盖、接缝等问题进行模拟,对贴图算法做了改进。最后,本文在此图像处理算法的研究基础上,完成伤口缝合手术模拟软件的研制
【关键词】：图像处理 三维立体化 手术模拟
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;R61
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 虚拟现实国内外发展现状11-13
• 1.3 虚拟现实发展趋势13-14
• 1.4 研究内容和论文结构14-15
• 第2章 相关开发技术介绍15-24
• 2.1 OpenGL类库15-18
• 2.2 MFC类库18-22
• 2.3 Milkshape 3D22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 基于灰度的图像缩放算法24-42
• 3.1 引言24-26
• 3.2 基于灰度的纹理图片缩放的方法26-35
• 3.2.1 近邻取样插值法26-27
• 3.2.2 二次线性插值法27-28
• 3.2.3 三线性插值法28-29
• 3.2.4 三次卷积插值算法及改进29-33
• 3.2.5 三种图像放大方法效果对比33-35
• 3.3 局部均值图像缩小方法35-41
• 3.3.1 等间隔采样的图像缩小方法35
• 3.3.2 基于局部均值的图像缩小方法及改进35-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 基于特征的Seam-carving算法42-62
• 4.1 概述42-43
• 4.2 特征边缘提取43-47
• 4.3 Seam-carving方法原理47-55
• 4.4 基于Seam-carving的改进方法55-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第5章 纹理贴图算法62-75
• 5.1 概述62-63
• 5.2 立方体纹理贴图63-70
• 5.2.1 选择最佳拼接重叠比例65-66
• 5.2.2 图像拼接方法及改进66-70
• 5.3 球形纹理贴图70-71
• 5.4 圆柱纹理贴图及改进71-74
• 5.5 本章小结74-75
• 第6章 手术模拟系统架构75-82
• 6.1 系统需求分析75-76
• 6.2 系统介绍76-78
• 6.3 设计与实现78-80
• 6.4 系统测试80-81
• 6.5 本章小结81-82
• 结论82-84
• 参考文献84-87
• 致谢87

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本文编号：465366