腹盆腔三维可视化系统的设计与实现
发布时间：2021-09-28 08:49
随着科研水平的进步,计算机医学图像处理技术有了长远的发展且逐渐趋于成熟,基于医学图像处理的医学图像三维可视化技术在医学诊断和医学研究方面发挥出积极且至关重要的作用。通过对医学图像三维可视化技术处理过医学图像数据的观察,医务人员可以更加直观清晰的了解组织器官及病变组织的内部信息与空间结构,从而有效地进行医学诊断与手术模拟。在此基础上,研究并开发出一个医学图像三维可视化计算机应用软件具有十分重要的意义和研究价值。本文基于使用Opencv、VTK、ITK和Qt工具包,完成了从二维医学图像序列到三维立体器官模型这一过程,并对系统各组成部分的设计与实现进行了详细的介绍。文章中首先介绍了课题研究的背景与意义以及国内外研究现状。接着介绍了三维可视化进程的流程顺序即:读取医学图像序列数据;对读取到的数据进行预处理步骤;对感兴趣的目标器官或组织进行分割;基于分割后的图像数据生成三维立体模型。论文基于每一步的流程详细地介绍了完成这些步骤的相关技术与算法,比如使用区域生长算法分割器官组织以及使用体绘制算法完成三维建模的工作。在介绍完理论技术与算法之后,介绍本系统使用的工具与编写工作环境。比如使用ITK工具包...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：42 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DICOM3.0标准结构组成图
山西大学硕士学位论文44图2-2DICOM3.0标准结构组成图2.2.1DICOM标准DICOM标准是一套可作为数据通信成像统一标准。通常情况DICOM是一组数据集它是由DICOM数据元素按照指定的顺序依次排列组成的，其中最基本的单位是数据元素，在医学图像序列中每一层图像切片都是一个数据元素，而它排列的依据是根据数据元素的标签Tag升序排列的。DICOM结构组成如图2-3所示，每一个数据元素由4个部分组成：1.DICOMtag标签：用于存储该数据元素的标识2.数据类型（VR）：用于存储描述该数据元素信息的数据类型3.值长度(VL)：用于存储描述该数据元素信息的数据长度4.和值域(VF)：用于存储描述该数据元素信息的数据值。图2-3数据元素结构组成图2.2.2CT值众所周知人体不同的器官组织之间的密度是有差别的，所谓CT值实际上是根据CT图像中各个器官组织对X射线衰减系数（μ值）不同产生的对应的值[17]。单位为亨氏单位（HU），通常情况下CT值变化区间为2000个单位，其中以空气CT值-1000为下界，以致密骨+1000为上界，其中水的CT值0作为对比标准。正常人体不同组织、器官的CT值如表（表2-1）所示。
山西大学硕士学位论文77再将9个值加起来就是中心的高斯滤波的值。图2-4高斯滤波权重矩阵2.4本章小结本章介绍了医学图像序列三维可视化的大体流程，并解释进行医学图像的预处理目的和必要性，图像预处理主要包括了图像读取窗位窗宽调节以及图像滤波三个步骤。紧接着系统地介绍了DICOM医学图像序列格式标准的意义与内容。再介绍医学图像中两个重要的属性CT值和窗位窗宽技术以及它们之间了联系，通过对窗位窗宽的设置方便用户观察感兴趣的区域。最后引出了图像的滤波操作的概念并解释了该步骤的目的，然后系统的介绍了三种滤波器原理及用法等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高斯滤波器的Canny边缘检测算法在医学图像中的应用[J]. 曹燕妮. 中国地方病防治杂志. 2019(05)
[2]基于LabVIEW的电路板检测系统设计与实现[J]. 宋璐. 山西电子技术. 2018(04)
[3]医学图像三维重建系统设计与应用[J]. 董默,赵若晗,周志尊,陈广新,周鸿锁,郭璇,彭钰欣,吴丹. 软件. 2018(01)
[4]基于核图割模型的肝脏CT图像肿瘤分割[J]. 杨柳,陈永林,王翊,谭立文,陈伟. 计算机工程. 2014(03)
[5]基于统计信息及个体信息的统计形状模型的肝脏分割[J]. 李春丽,张久楼,冯前进. 南方医科大学学报. 2012(01)
[6]多层螺旋CT三维重建在肋骨及肋软骨损伤中的临床应用[J]. 王金勇,仲继刚,张丽君. 中国当代医药. 2011(16)
[7]医学图像分割技术研究[J]. 张贵英,张先杰. 医学信息(上旬刊). 2011(01)
[8]DICOM医学图像与BMP格式的转换研究[J]. 孙亦博,朱玲利. 现代计算机(专业版). 2010(08)
[9]基于区域生长法的医学图像分割[J]. 舒添慧,胥布工,胡战虎. 微计算机信息. 2008(18)
[10]Observer与Command模式在VTK类库设计中的应用研究[J]. 袁杲,杨玲. 西南民族大学学报(自然科学版). 2007(04)
硕士论文
[1]牙科CT图像三维可视化技术研究[D]. 韩敬阳.河南科技大学 2019
[2]基于全卷积网络的CT图像肝脏肿瘤分割方法研究[D]. 王硕.华中科技大学 2019
[3]基于VTK和ITK的医学图像处理平台的设计与实现[D]. 朱海波.重庆大学 2015
[4]基于ITK、VTK的DICOM图像分割与三维可视化研究[D]. 董辉.西华大学 2014
[5]基于MC算法的医学图像三维重建的研究[D]. 杨亚静.河北工业大学 2012
[6]基于GPU的医学影像三维重建算法研究与实现[D]. 杨晓晖.广东工业大学 2012
[7]基于光线投射算法的CT图像三维重建与分割剪取[D]. 王亚楠.山东科技大学 2010
[8]基于VTK的医学图像体绘制技术研究[D]. 陈超.西安电子科技大学 2010
本文编号：3411601
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：42 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DICOM3.0标准结构组成图
山西大学硕士学位论文44图2-2DICOM3.0标准结构组成图2.2.1DICOM标准DICOM标准是一套可作为数据通信成像统一标准。通常情况DICOM是一组数据集它是由DICOM数据元素按照指定的顺序依次排列组成的，其中最基本的单位是数据元素，在医学图像序列中每一层图像切片都是一个数据元素，而它排列的依据是根据数据元素的标签Tag升序排列的。DICOM结构组成如图2-3所示，每一个数据元素由4个部分组成：1.DICOMtag标签：用于存储该数据元素的标识2.数据类型（VR）：用于存储描述该数据元素信息的数据类型3.值长度(VL)：用于存储描述该数据元素信息的数据长度4.和值域(VF)：用于存储描述该数据元素信息的数据值。图2-3数据元素结构组成图2.2.2CT值众所周知人体不同的器官组织之间的密度是有差别的，所谓CT值实际上是根据CT图像中各个器官组织对X射线衰减系数（μ值）不同产生的对应的值[17]。单位为亨氏单位（HU），通常情况下CT值变化区间为2000个单位，其中以空气CT值-1000为下界，以致密骨+1000为上界，其中水的CT值0作为对比标准。正常人体不同组织、器官的CT值如表（表2-1）所示。
山西大学硕士学位论文77再将9个值加起来就是中心的高斯滤波的值。图2-4高斯滤波权重矩阵2.4本章小结本章介绍了医学图像序列三维可视化的大体流程，并解释进行医学图像的预处理目的和必要性，图像预处理主要包括了图像读取窗位窗宽调节以及图像滤波三个步骤。紧接着系统地介绍了DICOM医学图像序列格式标准的意义与内容。再介绍医学图像中两个重要的属性CT值和窗位窗宽技术以及它们之间了联系，通过对窗位窗宽的设置方便用户观察感兴趣的区域。最后引出了图像的滤波操作的概念并解释了该步骤的目的，然后系统的介绍了三种滤波器原理及用法等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高斯滤波器的Canny边缘检测算法在医学图像中的应用[J]. 曹燕妮. 中国地方病防治杂志. 2019(05)
[2]基于LabVIEW的电路板检测系统设计与实现[J]. 宋璐. 山西电子技术. 2018(04)
[3]医学图像三维重建系统设计与应用[J]. 董默,赵若晗,周志尊,陈广新,周鸿锁,郭璇,彭钰欣,吴丹. 软件. 2018(01)
[4]基于核图割模型的肝脏CT图像肿瘤分割[J]. 杨柳,陈永林,王翊,谭立文,陈伟. 计算机工程. 2014(03)
[5]基于统计信息及个体信息的统计形状模型的肝脏分割[J]. 李春丽,张久楼,冯前进. 南方医科大学学报. 2012(01)
[6]多层螺旋CT三维重建在肋骨及肋软骨损伤中的临床应用[J]. 王金勇,仲继刚,张丽君. 中国当代医药. 2011(16)
[7]医学图像分割技术研究[J]. 张贵英,张先杰. 医学信息(上旬刊). 2011(01)
[8]DICOM医学图像与BMP格式的转换研究[J]. 孙亦博,朱玲利. 现代计算机(专业版). 2010(08)
[9]基于区域生长法的医学图像分割[J]. 舒添慧,胥布工,胡战虎. 微计算机信息. 2008(18)
[10]Observer与Command模式在VTK类库设计中的应用研究[J]. 袁杲,杨玲. 西南民族大学学报(自然科学版). 2007(04)
硕士论文
[1]牙科CT图像三维可视化技术研究[D]. 韩敬阳.河南科技大学 2019
[2]基于全卷积网络的CT图像肝脏肿瘤分割方法研究[D]. 王硕.华中科技大学 2019
[3]基于VTK和ITK的医学图像处理平台的设计与实现[D]. 朱海波.重庆大学 2015
[4]基于ITK、VTK的DICOM图像分割与三维可视化研究[D]. 董辉.西华大学 2014
[5]基于MC算法的医学图像三维重建的研究[D]. 杨亚静.河北工业大学 2012
[6]基于GPU的医学影像三维重建算法研究与实现[D]. 杨晓晖.广东工业大学 2012
[7]基于光线投射算法的CT图像三维重建与分割剪取[D]. 王亚楠.山东科技大学 2010
[8]基于VTK的医学图像体绘制技术研究[D]. 陈超.西安电子科技大学 2010
本文编号：3411601
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