超声胎儿缺陷检测软件中三维重建算法研究

摘要

医学超声图像的三维重建技术在现代医学临床诊断中起着十分重要的作用。将传统的二维断层图像用三维超声重建系统进行处理,能在计算机屏幕上形象逼真地显示人体器官和组织的立体视图。通过人机交互,可以对重构出的图像进行诸如旋转、缩放等操作,使医生能够更充分地了解病灶的性质及其与周围组织的三维结构关系,从而更方便直观地做出临床诊断。
　　本文首先介绍三维超声成像技术的国内外发展现状及其主要研究领域,接着阐述了三维超声成像的基本原理和三维成像系统的组成。其次,重点介绍了图像采集部分和三维重建过程。在总结前人的工作基础上,改进原有的插值算法,并对各种方法的有效性进行实例测试。
　　在阐述三维超声图像的重建过程中,本文介绍了保边界的有偏距离加权同心插值法。与普通的同心插值算法相比,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理论基础。其中,在介绍有偏距离加权同心插值算法时,本文改进了插值算法,进一步提出了带系数控制加权程度的有偏距离加权同心插值算法,并建立模拟数据模型对其系数的选择进行了讨论。在相同数据下分别运用普通的同心插值算法,有偏距离加权同心插值算法以及带系数的有偏距离加权算法对模拟数据进行三维重建试验,比较各种算法对模拟数据重建结果的影响。
　　最后,结合超声图像采集系统,将三维重建算法应用于胎儿体模数据的三维重建系统中,对不同的结果进行了比较分析,选择了较适合三维超声胎儿缺陷检测软件的插值算法,并对进一步的研究工作进行了总结和展望。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 三维超声成像技术的发展及其意义

1.3 相关研究领域的发展现状

1.4 课题来源

1.5本文的研究工作

2 基于三维超声探头的三维超声重建方案

2.1 三维超声成像的基本原理

2.2 三维超声成像系统的组成

2.3 本章小结

3 过程论述

3.1 仪器设备

3.2 数据采集

3.3 坐标变换与分析

3.4 三维重建过程中的图像插值算法

3.5 本章小结

4 实验与结果分析

4.1 胎儿体模超声数据采集

4.2 同心插值算法结果

4.3 有偏距离加权同心插值算法结果

4.4 改进的有偏距离加权同心插值算法结果

4.5 重建结果比较分析

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献