基于人體結(jié)構(gòu)斷層圖像的醫(yī)學(xué)三維建模.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)圖像臨床應(yīng)用研究的深入，基于人體結(jié)構(gòu)斷層圖像的三維建模技術(shù)成為研究熱點。目前醫(yī)學(xué)圖像三維建模主要有體繪制和面繪制兩類方法，由于面繪制可以采用現(xiàn)有的圖形硬件實現(xiàn)繪制功能，速度較快，適合于實時交互，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 Marching Cubes算法是基于體素的一種典型面繪制方法，它使用三角面片作為中間幾何圖元的基本表達元素，算法本身簡單有效，支持顯卡硬件加速，對面繪制的研究產(chǎn)生了深遠的影響。本課題基于Marchi

2、ng Cubes算法，并針對現(xiàn)有醫(yī)學(xué)圖像的特點，提出了一種醫(yī)學(xué)三維建模的新方法。
　　 傳統(tǒng)Marching Cubes算法通過遍歷整個圖像空間來得到等值面，而在醫(yī)學(xué)圖像中真正與等值面相交的體元只占很少一部分，本課題提出的建模方法結(jié)合種子填充思想進行等值面擴展，避免對空單元的檢測，大大提高了算法速度。另外，現(xiàn)有醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)場密度較高，具有較好的繪制效果，但往往生成過多的三角面片，三角面片越來越細小，個體差別也更加細微，因此計算等

3、值面和立方體交點具體位置意義不大，新方法在對單個體元進行處理時，將中點位置取代插值位置作為等值面與體元的交點，可以大大減少計算量，對產(chǎn)生的等值面效果影響不大。在生成等值面時，新方法不需要預(yù)定義基本構(gòu)型，直接連接等值點生成多邊形網(wǎng)而非三角網(wǎng)，減少了面片數(shù)量，并很好的解決了Marching Cubes算法中存在的二義性問題。
　　 本文在給出醫(yī)學(xué)三維建模具體設(shè)計和實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，重點描述了方法的改進。實驗表明，新方法較傳統(tǒng)方法在拓撲結(jié)