三维图像重建方法及应用研究

发布时间：2017-07-28 12:13

  本文关键词：三维图像重建方法及应用研究

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【摘要】：随着科学技术的迅猛发展,人们对三维空间世界信息的需求量与日俱增。三维可视化技术一直以来都是计算机技术的研究重点之一,它涉及到计算机图形图像处理、计算机辅助设计及人机交互等多个方面的理论与技术方法。三维可视化技术已经广泛应用在社会生活中,比如医学成像、地矿勘探、数字城市以及军事应用等各个领域,但是随着图形图像数据的大量产生,人们对三维可视化技术的要求也越来越高。因此,实现高效、准确的三维重建技术,并提升其可视化效果的研究颇具实际意义。本文在对图像处理和三维重建理论和技术分析的基础上,提出一种脑出血CT图像的血块提取方法,较为准确的计算脑出血量的方法,并在基于移动立方体方法的基础上,提出一种改进的等值面快速提取算法。具体工作如下:首先,提出了一种脑出血CT图像的血块提取方法。根据脑出血CT图像的自身特点,采用边缘检测和二值化的方法识别了图像的特征,并去除图像中的部分噪点,采用两次区域生长法对颅骨和血块进行分割。经过实验表明了本文设计的方法具有比较良好的分割效果。其次,根据电子计算机断层扫描的特征,设计了一种层叠法三维重建来计算脑出血量,其中分别采用柱状法与棱台法进行血块重建并计算出血量。通过实例验证,相比于传统的多田公式法,该方法的计算结果更为接近实际的出血量,进而能够为脑出血的临床治疗方案提供比较准确的依据。最后,对移动立方体算法进行研究分析,提出了一种改进的等值面快速提取方法,根据体元顶点的相关性,选取合适的角度来判断数据点的取舍,并使用中点法替换传统的线性插值减少运算。该方法能避免二义性的发生,加速提取等值面,提高了三维重建效率,并提升了重建图像效果。经过实例验证了改进方法的可行性。
【关键词】：特征提取 三维重建 图像分割 移动立方体算法 等值面提取
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 研究内容和组织结构13-15
• 2 相关方法与理论基础15-23
• 2.1 二维图像的处理方法15-20
• 2.1.1 图像去噪方法15-16
• 2.1.2 图像分割方法16-20
• 2.1.2.1 阈值分割方法简介17
• 2.1.2.2 区域分割方法简介17-18
• 2.1.2.3 边缘分割方法简介18-20
• 2.2 三维图像重建方法20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 层叠法三维重建23-33
• 3.1 相关知识23-25
• 3.1.1 CT图像23-24
• 3.1.2 脑出血及其出血量的测定24-25
• 3.2 脑CT图像的血块提取25-30
• 3.2.1 预处理26-27
• 3.2.2 区域生长法分割图像27-30
• 3.3 层叠法三维重建及出血量计算30
• 3.4 实验结果与分析30-32
• 3.5 本章小结32-33
• 4 基于相关点搜索的等值面快速提取方法33-42
• 4.1 相关点搜索33-36
• 4.2 中点法简化计算36-38
• 4.3 算法实现38-40
• 4.4 实验结果与分析40-41
• 4.5 本章小结41-42
• 5 总结与展望42-44
• 参考文献44-48
• 致谢48-49
• 攻读学位期间发表的论文49-50
• 附录一 表目录50-51
• 附录二 图目录51-52

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本文编号：583980