医学CT断层图像三维重建的Matlab实现方法

介绍了运用Matlab软件进行CT断层图像的三维重建的原理及实现方法.运用计算机图形学和图像处理技术将计算机断层扫描(CT)等成像设备得到的人体断层二维图像序列,在计算机中重建成三维图像数据,并在屏幕上形象逼真地显示人体器官的立体视图.可以对重构出的器官图像进行诸如旋转、缩放等操作,重建方法简单,显示效果良好.     

基于MC算法的CT图像三维重建

医学图像三维重建利用二维医学图像序列重建出三维模型,为医生提供直观、全面、准确的病灶和正常组织信息.采用VTK库进行医学数据可视化,分析了VTK可视化工具包的机制,介绍了MC算法的机理与实现过程.基于MC算法,使用三维可视化工具包VTK结合VC 6.0对基于DICOM格式的CT图像序列进行三维重建,并给出了实验结果.重建结果表明,采用VTK进行医学图像三维重建可以帮助医生明确诊断和制定正确的手术方案.     

三维医学可视化放射治疗计划软件系统

介绍三维医学可视化放射治疗计划软件系统的设计与实现,包括医学图像数据库,CT图像的三维重建,X刀立体定向适形放射治疗计划系统等,系统将计算机技术与生物医学工程相结合,提供了科学的可视化治疗,工为完善该领域技术做了一定的工作。     

基于保持内容的变形算法的虚拟展示系统

采用基于图像渲染的算法实现了三维虚拟展示系统.该系统可以从不同角度,以不同放缩比例交互式浏览真实物体.首先基于SfM算法来重建原始摄像机轨迹和稀疏的三维点云,并拟合摄像机轨迹为三维平面圆.在两连续视点之间使用对极变换算法,将特征点集投射到新视图,最后使用基于保持内容的变形算法生成新视图图像.两视点都能生成对应的新视点图像,连续两个视点可以生成内部新视点的两幅新视图.最后新视图和原始视图合成视频.该系统通过操作视频实现放缩和旋转的交互式浏览方式,优点在于不需要对物体做三维重建,仅基于图片的方式来展示物体.和基于三维重建的三维展示系统不同的是,该系统基于图像渲染,运算量小,交互方式简洁、更真实.     

基于多视图立体视觉的煤场三维建模方法研究

随着港口自动化智能堆取料技术的快速发展,智慧港口逐渐成为港口发展的趋势,而港口煤场的三维模型是其重要的组成部分。无人机的出现解决了大规模场景图像采集的难题。本文将无人机图像与多视图三维重建技术相结合,采用无人机搭载摄像机进行港口煤场图像采集,根据运动恢复结构(SFM)和稠密立体匹配的重建原理,实现煤场三维重建。设计开发了基于立体视觉的多视图三维重建的软件系统,最终重建出带有纹理信息的三维模型。实验结果和真实场景较为接近,能满足港口自动化智能堆取料的使用需求。     

服装试衣系统中三维模特姿态服饰识别算法

提出了基于三维视图的模特姿态服饰识别算法技术。首先基于一元高次多项式最小函数二乘拟合方法，由单视图通过变形生成三维视图的模特姿态服饰图像，然后基于该单视图和生成的三维视图进行模特姿态服饰图像识别。最后根据整个训练数据样本库，通过基于三维视图和融合决策的识别算法进行服饰识别，实验结果表明本算法比仅仅基于单视图作为训练样本库的模特姿态服饰识别算法的正确率有了很大提高。     

三维超声心动图空间任意方向断层图像的重建

介绍了保边界的有偏距离加权同心插值法，在对三维超声心动图进行插值处理时，把三维规则不均匀的数据场变为规则均匀的数据场．实验证明，该方法克服了常用的同心插值法的低通滤波特性带来的图像边缘模糊效应，其计算简单、运算速度快，为实现快速三维重建提供了必备条件．     

基于腹部 CT 图像三维重建算法的实现

随着计算机辅助诊断技术的迅速发展,更多的算法和计算机技术在医学影像领域得到了非常广泛的应用,已经成为促进医疗水平提高的必不可少的方法。目前,CT技术由于自身的特点,在医学影像中仅能得到人体横断面的二维平面图像。而本文利用三维重建技术,进行腹部人体CT图像的重建,包括重建出矢状面和冠状面及三维立体结构,从而提供CT设备直接所得图像无法达到的信息,为进一步制定治疗计划提供依据。     

基于μ-CT断层图像的多孔材料STL建模

STL文件是三维表面模型常用的存储格式,在逆向工程、有限元分析等领域有着广泛的应用。文中基于μ-CT(超声CT)断层图像分析了多孔材料STL文件格式的产生方法。结合大津阈值分割算法与图像标记方法,清除源图像的噪声并且将孔的轮廓标记出来,再应用MC算法,对CT序列图进行三维重建,生成STL文件。实现了对多孔材料错综复杂结构的孔隙结构的建模,也改进了原STL生成算法限定条件较多、耗时较长的弊端。     

基于显微镜图像的三维场景重建技术分析与研究

显微镜已越来越多地应用到刑侦，文检等工作中，以对指纹，血迹，弹道及文书等做出正确的解析。本文描述了一种基于显微镜图像下的二维融合图的三维重建技术，该技术可以得出二维显微图像的融合图并还原出二维融合图像的三维特征。本文在分析原理的基础上，使用Direct3D在VC环境下实现了三维重建技术，使得人们能够更加直观的观察显微镜图像，做出正确的分析判断。     

A new algorithm of brain volume contours segmentation

This paper explores brain CT slices segmentation technique and some related problems, including contours segmentation algorithms, edge detector, algorithm evaluation and experimental results. This article describes a method for contour-based segmentation of anatomical structures in 3D medical data sets. With this method, the user manually traces one or more 2D contours of an anatomical structure of interest on parallel planes arbitrarily cutting the data set. The experimental results showes the segmentation based on 3D brain volume and 2D CT slices. The main creative contributions in this paper are: (1) contours segmentation algorithm; (2) edge detector; (3) algorithm evaluation.     

CT脑血管图像三维重建中的层间目标对齐算法

在CT脑血管三维重建过程中,为了解决二维医学图像的层间目标对齐问题,提出了一种功效函数新算法.该算法根据图像的内部信息,一次性将断层图像移动到理想对齐位置的附近,然后在其目标周围寻找使相邻断层各匹配轮廓平均距离最小和功效函数最小的位置,即为最佳对齐位置.用几何中心代替质量重心,求出各轮廓的质量重心,降低了计算复杂度.     

基于水平集分割方法的医学图像三维重建

为了提高医学图像处理对疾病辅助诊断和治疗的效果,提出一种新的基于先验形状的水平集方法,对多张脊柱CT切片进行分割,并将其分割结果进行三维重建。首先使用核主成分分析算法对训练样本进行降维,并用水平集来表达主成分作为先验形状;然后对水平集形状样本均值进行形态学处理,从而获得分割的初始轮廓;最后将初始轮廓引入RSF模型来构造新的总能量泛函,并依此对形态学预处理之后的每一张CT图像进行分割,进而根据分割结果进行三维重建。实验结果表明,新方法对多张CT切片的分割比传统分割方法具有更优的分割效果和更高的分割效率,能够精准地进行椎骨重建,指导脊椎的矫正手术。     

边缘检测技术在CT图像预处理中的应用

本文在已获取CT原始图像序列的基础上,分析了常用的图像边缘检测技术及其数据矩阵的建立。针对二维CT图像的边缘检测,提出了一种改进的基于Sobel算子的边缘提取算法,解决了影响三维重建准确性的关键性问题。     

一种基于断层积分求逆的目标复原方法

把ＣＴ成像机理引和三维目标重构，提出了基于断层积分求逆的目标复原方法。真实ＣＴ图象实验结果表明，该方法明显地优于传统的三维重建方法，可以较厚的断层条件下实现三维目标的准确复原，具有重要的理论意义和应用价值。     

基于人体结构断层图像的三维建模与网格剖分优化

建立了基于断层图像的近似于人体真实结构的三维表面模型,并根据曲率优化网格,优化了有限元计算的前处理,以利于临床力学研究。基于Delaunay三角剖分等相关理论,从临床计算机断层、磁共振和可视人切片等二维断层图像提取轮廓散点,按照层结构有序排列的特点,重构三维表面模型。再根据人体真实结构表面曲率的不同,调节和控制网格精度。曲率大的地方细化网格,曲率小的地方稀疏网格。实现了多分辨率建模和自适应剖分。     

基于CT图像反求技术的人体股骨头修复建模

提出了一种基于CT图像反求技术的髋关节建模和缺损股骨头修复建模的新方法.利用基于模型的分割方法从人体髋关节CT图像中分别提取股骨和髋臼骨轮廓三维点数据,通过对离散点云数据进行规则化处理、精简、分割等,提取目标区域点云数据,最后利用最小二乘法拟合对因病变而发生塌陷的股骨头表面进行修复重建,恢复其健康状态的球面形态特征.利用两例不同程度的股骨头坏死病例进行修复实验,均得到较精确的修复还原效果.该方法不仅可以很好地重构人体髋关节模型、还原缺损股骨头的原始形态,而且可以推广到其他关节或骨组织,为骨科手术的精确定位和生物力学有限元分析提供了理论模型,并为关节假体的个体化快速制造提供了一种有效的方法.     

断层组合三维全息显示技术在医学影像诊断上的应用

采用激光全息分层分区二步存储法，将人体某部位不同深度的二维ＣＴ或ＭＲＩ照片组合成在白光下重现的人体结构三维透视图，以辅助医生准确迅速地判断出患病部位的情况和位置．对有关技术参数作了理论分析，给出实验方法和结果．     

婴儿痉挛症脑电图、头颅CT与其预后的关系

目的观察婴儿痉挛症患儿的脑电图(EEG)、头颅CT与其预后的直接关系.方法47例患儿均做了EEG和头颅CT,并对其预后随访观察比较.结果31例头颅CT异常患儿中治愈2例,好转17例,16例头颅CT正常患儿中治愈6例,有效8例,13例其他异常EEG的婴儿痉挛症无1例治愈,仅好转4例,有效率为30 6%结论婴儿痉挛症的预后与头颅CT形态学改变无明显相关(P＜0.05),与不同EEG的改变有显著差异,高度节律紊乱预后较好(P＜0.05).     

基于距离变换的ICT层间图像插值

针对工业CT层间图像变化较大的特点,提出一种基于距离变换的非线性插值方法,该方法利用目标边界上像素的膨胀或腐蚀运算,使目标形状从一幅ICT图像向另一幅均匀变化,并给出了该插值方法应用于工业CT图像的形状插值结果。