基于Activiz.Net的医学图像三维重构

发布时间：2017-10-30 12:32

  本文关键词：基于Activiz.Net的医学图像三维重构

  更多相关文章： 医学图像 预处理 三维重构 Activiz.Net

【摘要】：从伦琴射线的发现到如今的计算机断层扫描、核磁共振成像等医学设备的广泛应用,单纯的二维图像信息已经无法为医生提供全面、准确的诊断信息。三维图像模型的出现为医疗信息的获取实现了质的飞越。医学图像的三维重构的研究与发展,为医生对病人病灶区的诊断提供了更为直观的、具体的判断。尤其在病灶区微小细节的探究方面,三维重构后的医学图像能够非常清晰的呈现在医患眼前。可见,医学图像三维重构方法的探究需求日益突出,成为当下医学图像领域研究的热点。本文将视觉化工具函式库Activiz.Net和医学领域图像相结合,以C#.NET做语言平台,搭建一套完整的医学图像三维重构系统。本设计系统以功能模块化的方式,按照图像类型分析、二维图像预处理及三维图像合成与交互性处理的顺序进行实验探究,本文主要工作内容如下:首先,简要分析了论文的研究目的和实际意义,归纳概述了医学图像在三维重构方法与技术上的发展和研究现状,概述了DICOM格式文件、CT类型图像和IVUS类型图像的成像模式,介绍了视觉化工具函式库Activiz.Net,并介绍了论文主要探究工作的主体框架。其次,依次按照图像消噪、图像插值和图像分割三环节对医学图像、预处理理论进行剖析。图像消噪部分以两种经典小波阈值函数为基础,提出了一种新型的小波阈值函数,取得了较好的消噪效果;图像插值部分介绍了双线性插值算法的基本原理,得出此方法适用于处理医学图像处理,有助于下一步的三维重构工作;图像分割部分采用算法对比的方式,对阈值分割法、边缘检测分割法和聚类分割法进行了简要探究,得出基于阈值分割的Ostu算法相对而言更适用于医学图像处理。特别会针对二维IVUS类型的血管超声图形进行研究和处理。在完成图像消噪、双线性插值及改进后的Ostu阈值分割等预处理后,利用坐标系间的转换去除了原始IVUS血管图像中的导管伪晕,得到更为真实的、更加清晰的二维血管图。然后,从体绘制和面绘制两种绘制角度对三维重构算法进行探究,详细研究了基于体绘制的光线投射法算法和基于面绘制的移动立方体算法,给出了两种算法的绘制的流程。最后,将Activiz.Net函数库以工具包的形式嵌入Visual Studio2013中,以C#.Net为操作平台搭建了一套完整医学图像三维重构处理系统。按照模块化的方式分别从医学图像读取、图像格式转换、二维图像预处理、三维图像重构及三维图形交互式操作等方面分别演示了各个功能的运行结果,最终得到完整的三维重构体。
【关键词】：医学图像 预处理 三维重构 Activiz.Net
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 选题依据和背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 医学图像模式12-16
• 1.3.1 DICOM格式文件13-14
• 1.3.2 CT图像14-15
• 1.3.3 IVUS图像15-16
• 1.4 Activiz.NET工具包16-17
• 1.5 论文的主要工作和研究内容17-19
• 第二章 二维医学图像预处理19-34
• 2.1 二维医学图像消噪19-23
• 2.1.1 改进小波阈值消噪函数20-21
• 2.1.2 改进小波阈值消噪函数的结果分析21-23
• 2.2 二维医学图像插值23-24
• 2.2.1 最近邻域插值23-24
• 2.2.2 双线性插值法24
• 2.3 二维医学图像分割24-29
• 2.3.1 基于边缘检测的分割方法25-26
• 2.3.2 基于聚类的分割方法26
• 2.3.3 基于阈值的分割方法26-29
• 2.4 IVUS类型二维医学图像分割技术29-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 医学图像三维重构34-43
• 3.1 体绘制34-37
• 3.1.1 一般基于体绘制的三维重构34-35
• 3.1.2 光线投射法35-37
• 3.2 面绘制37-42
• 3.2.1 一般面绘制的三维重构算法38
• 3.2.2 移动立方体算法38-42
• 3.3 体绘制与面绘制比较42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 基于Activiz.Net的医学图像三维重构系统43-58
• 4.1 系统的模块化功能43-47
• 4.1.1 二维序列图像读取模块43-45
• 4.1.2 二维序列图像预处理模块45
• 4.1.3 三维重构模块45-47
• 4.2 系统运行展示47-57
• 4.2.1 二维图像预处理界面48-52
• 4.2.2 三维重构模块52-55
• 4.2.3 三维交互模块55-57
• 4.3 本章总结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64

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