生物体内部结构三维显微成像技术研究

摘要

全文共分七章.第一章绪论,简要回顾几种内部结构成像技术的发展历史,并分析其发展现状及趋势;介绍该文的主要研究目标和研究内容.第二章3DRMI技术原理和方法,概述3DRMI成像系统的基本思想和总体框架;阐述了3DRMI技术涉及的切片技术、采集技术、三维重构技术的基本概念和基础知识.第三章序列图像的采集技术研究,介绍了显微成像系统、光照系统;设计了图像采集系统及其软硬件.第四章样品切片制备技术研究,内容包括序列切片系统机械装置设计,步进电机驱动的软硬件以及生物体样品制备技术研究.第五章序列图像的三维重构,首先对序列图像三维重构方法进行概述;其次,对二维图像处理软件进行研制;再次,对序列图像的三维几何重构的算法、程序模块以及序列图像三维重构程序进行研究和设计;最后介绍序列图像三维重构其他方法及其发展趋势.第六章生物体内部结构三维显微成像技术实验研究,是整个系统的实验部分,介绍了3DRMI实验系统;给出了模拟序列切片图像以及实际的简单序列切片图像的三维重构结果.第七章结论与展望,讨论了目前已构建的3DRMI系统存在的不足并提出了相应的改进设想.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1引言

§1.2三维成像技术及其发展

§1.2.1核磁共振成像技术

§1.2.2 X射线成像技术

§1.2.3 CT技术

§1.2.4共焦扫描显微成像术

§1.2.5生物体内部结构三维显微成像(3DRMI)技术

§1.3本文研究内容

第二章生物体内部结构三维显微成像技术原理和方法

§2.1引言

§2.2 3DRMI原理及系统

§2.3样品切片制备技术

§2.4序列图像采集方法

§2.5三维重构理论－可视化

第三章序列图象采集技术及系统研究

§3.1引言

§3.2光学显微系统

§3.3光照系统

§3.4 CCD采集系统及其软硬件

§3.5小结

第四章样品切片制备技术研究

§4.1序列切片系统

§4.1.1切片系统的机械装置

§4.1.2微进给系统

§4.1.3驱动步进电机的软硬件

§4.2生物体样品序列切片的制备

§4.3小结

第五章序列图像的三维重构

§5.1三维重构方法概论

§5.2二维图像处理

§5.2.1二维图像处理

§5.2.2灰度图像的边缘提取

§5.2.3彩色图像的特征提取

§5.3序列图像的三维几何重构

§5.3.1轮廓线的判定

§5.3.2三维数据结构

§5.3.3图像的三角面片化

§5.3.4光照模型模块

§5.3.5融合模块

§5.3.6软件实现界面

§5.3序列图像的其他重构方法

§5.4.1三维重构的体绘制

§5.4.2混合绘制算法

§5.5小结

第六章3DRMI技术实验研究

§6.1引言

§6.2内部结构序列图像及其三维重构结果

§6.2.1示例1－圆柱体插值表面

§6.2.2示例2－极值点插值表面

§6.2.3示例3－独立分叉的插值表面

§6.3物体内部结构序列图像及其三维重构结果

§6.3.1示例1－夹层糖序列图像三维重构

§6.3.2示例2－夹心软糖序列图像三维重构

§6.3.3示例3－草梗序列图像三维重构

§6.4小结

第七章结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间完成论文情况

致谢