医学图像中的虚拟现实技术:三维医学图象数据处理和显示框架

摘要

虚拟现实技术与可视化技术应用于三维医学体数据,成为更加准确的手术检测手段,从而可以大大提高手术的成功率,降低医疗成本.该文首先从三维数据分析着手,接着进行了三维体数据绘制方面的实验,最后进行了交互式虚拟内窥镜系统和CT模拟系统框架等方面的研究.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1课题的背景和研究意义

§1.1.1虚拟现实技术

§1.1.2体视化技术

§1.2国内外研究状况

§1.3三维医学图象处理与显示框架

§1.4论文组织结构

第二章三维医学图象处理与分析

§2.1基于正交矩的三维边界检测算子

§2.1.1引言

§2.1.2方法原理

§2.1.3二次曲面模型

§2.1.4方法实现

§2.1.5误差分析

§2.1.6实验结果与讨论

§2 2基于场景分析的交互式漫游

§2.2.1引言

§2.2.2算法原理及分析

§2.2.3结果与讨论

§2.3本章小结

第三章三维医学图象绘制

§3.1引言

§3.2三维显示框架中的仿射变换表达

§3.2.1仿射摄象机模型

§3.2.2仿射型标的表达

§3.2.3仿射投影

§3.2.4仿射投影矩阵

§3.2.5空间物体的位置

§3.3 RAYCASTING算法

§3.3.1引言

§3.3.2方法原理

§3.3.3几何模型和坐标系

§3.3.4光线的定义及其变换

§3.3.5表面检测和图象计第

§3.3.6表面检测

§3.3.7图象计算

§3.3.8实验结果与讨论

§3.4 MARCHING CUBE算法

§3.4.1基本算法

§3.4.2实验结果与讨论

§3.5 SHEARWARP算法

§3.5.1算法原理

§3.5.2仿射变换系数

§3.5.3透视投影仿射系数

§3.5.4仿射变换矩阵的性质

§3.5.5实验结果与讨论

§3.6本章小结

第四章交互式虚拟内窥镜系统

§4.1引言

§4.2 VE的基本原理与技术

§4.2.1基本原理

§4.2.2数据采集

§4.2.3 VE的临床应用现状

§4.3虚拟内窥镜系统框架

§4.3.1系统结构

§4.3.2虚拟摄象机模型的定义

§4.3.3表面检测

§4.3.4成像

§4.4虚拟内窥镜的系统模型

§4.4 1虚拟内窥镜的交互性

§4.4.2虚拟内窥镜的实时性

§4.4.3虚拟内窥镜的逼真性

§4.4.4表面绘制模型与体积绘制模型的对比显示

§4.4.5虚拟内窥镜的CAVE模型

§4.4.6虚拟内窥镜的伪彩色

§4.5系统界面与应用

§4.6本章小结

第五章CT模拟定位系统

§5.1引言

§5.2数字重建射线图象(DIGITALLY RECONSTRUCTED RADIOGRAPH,DRR)

§5.2.1DRR算法

§5 2.2 DRR绘制框架

§5.2.3图象质量

§5.2.4 DRR的应用

§5.2.5展望

§5.3断层表面重建

§5.3.1引言

§5.3.2断层扫描图象轮廓计算

§5.3.3剖面轮廓点排序

§5.3.4剖面区域填充

§5.3.5实验结果与讨论

§5.4本章小结

第六章总结和展望

参考文献

致谢