醫(yī)學圖像三維重建

內(nèi)容概要

醫(yī)學圖像三維重建不僅能提高醫(yī)療診斷水平，同時還在手術規(guī)劃與模擬、解剖學教育和醫(yī)學研究中發(fā)揮著重要作用。本書針對大規(guī)模的醫(yī)學切片圖像數(shù)據(jù)集合，講解如何采用不同的三維重建算法，根據(jù)不同的應用以及圖像質(zhì)量、繪制速度的差異，選擇不同的加速繪制算法。此外，本書還對數(shù)據(jù)量更大的數(shù)字人切片圖像數(shù)據(jù)集合的預處理、切片瀏覽和三維重建算法進行了深入闡述。力圖通過對多種三維重建應用的分析，使讀者對醫(yī)學圖像三維重建的算法和實現(xiàn)有更深入的了解與認識，并能獨立從事相關算法的研究和軟件開發(fā)。本書可作為醫(yī)學圖像處理專業(yè)研究生的教材，也可作為從事醫(yī)學圖像處理、可視化技術研究應用人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章　緒論  1.1  醫(yī)學圖像三維重建的研究意義  1.2　醫(yī)學圖像三維重建的應用  1.3　國內(nèi)外三維重建研究現(xiàn)狀  1.4　本書內(nèi)容簡介第2章　三維重建算法概述　2.1　體數(shù)據(jù)三維數(shù)學模型　2.2　醫(yī)學圖像體數(shù)據(jù)    2.2.1  CT層片圖像    2.2.2　磁共振層片圖像　2.3　直接三維重建算法  　2.3.1　三維繪制模型　  2.3.2  圖像空間為序的直接三維重建算法　  2.3.3　物體空間為序的直接三維重建算法  2.4　間接三維重建算法    2.4.1  基于等值面抽取的三維表面重建算法    2.4.2　頻域體繪制技術  2.5　三維重建中的加速技術  2.6　本章小結(jié)第3章　三維重建中關鍵技術研究　3.1　Shear—warp投影算法原理    3.1.1　物體空間中基本視向的選取　  3.1.2　Shear—warp變換的因子分解　3.2　有序體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　3.3　體素分類的快速三線性插值  　3.3.1  分類插值的體素模型　  3.3.2　體素分類插值運算量分析　  3.3.3　分類插值對三維重建效果分析比較　3.4　本章小結(jié)第4章　基于最大密度投影的血管造影算法　4.1　血管造影算法實現(xiàn)    4.1.1  CT層片圖像骨組織半自動分割去除算法    4.1.2  采用傳統(tǒng)光線追蹤的最大密度投影算法的實現(xiàn)  4.2　傳統(tǒng)光線追蹤算法優(yōu)化分析    4.2.1  最大密度投影算法中簡化流程可行性分析    4.2.2　采用多模式的最大密度投影效果比較    4.2.3  對MRl圖像血管造影結(jié)果條紋干擾的優(yōu)化  4.3　基于有序體數(shù)據(jù)的最大密度投影算法    4.3.1  最大密度投影算法的計算量分析    4.3.2　基于有序體數(shù)據(jù)最大密度投影算法的偽代碼    4.3.3　有序體數(shù)據(jù)的最大密度投影算法繪制速度比較分析    4.3.4　血管造影圖像質(zhì)量比較分析    4.3.5  頭部MRl層片圖像組血管造影結(jié)果    4.3.6  頭頸部MRl層片圖像組血管造影結(jié)果　4.4　本章小結(jié)第5章　基于等值面的三維表面重建  5.1　對等值面的三維表面重建算法分類  5.2　層片二維輪廓線三角形網(wǎng)格的表面重構(gòu)    5.2.1  二維輪廓線三角形網(wǎng)格劃分算法的描述    5.2.2  多分辨率三角形網(wǎng)格劃分算法實現(xiàn)    5.2.3  多分辨率三維表面重建結(jié)果  5.3　對等值面的直接三維表面重建算法    5.3.1　基于Shear—warp投影算法的直接三維表面重建……第6章　三維體數(shù)據(jù)的直接體繪制第7章　基于微機三維重建系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)第8章　數(shù)字數(shù)據(jù)集的預處理第9章　數(shù)字人數(shù)據(jù)集的三維重建第10章　數(shù)字人眼角膜三維表面重建附錄一　圖目錄　附錄二　表目錄　參考文獻　后記

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　醫(yī)學圖像三維重建的研究意義　　在過去的20年里，醫(yī)學圖像體數(shù)據(jù)的三維重建已經(jīng)在計算機圖形學的基礎上發(fā)展成為一門新興的學科。20世紀80年代后，隨著醫(yī)學圖像成像技術的進步，如計算機斷層（CT）掃描和核磁共振成像（MRI）能提供高分辨率的二維圖像，人們不能滿足僅對二維圖像做分析處理，越來越需要對二維圖像序列組做三維顯示。醫(yī)學成像技術的發(fā)展為三維重建的研究提供了必要的物質(zhì)保障，而三維重建技術為醫(yī)學影像的應用提供了重要的技術支持和廣闊的應用前景。　　經(jīng)過十幾年的發(fā)展，醫(yī)學圖像三維重建已經(jīng)從輔助診斷發(fā)展成為輔助治療的重要手段。三維重建技術能充分利用CT、MRl等醫(yī)學圖像體數(shù)據(jù)，采用面繪制或體繪制的成像算法，可根據(jù)需要得到任意視角透視的三維投影圖像，便于醫(yī)生對人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行觀察。利用三維重建技術對醫(yī)學圖像進行處理，構(gòu)造三維模型，并對三維模型從不同方向投影顯示，提取出相關器官的信息，能使醫(yī)生對感興趣器官的大小、形狀和空間位置獲得定量描述。三維重建技術使得醫(yī)生能夠直觀、定量地察看器官的三維結(jié)構(gòu)，加強圖像中原有的各種細節(jié)，從而幫助醫(yī)生作出正確的診斷。三維重建的結(jié)果可以生成并保存到一系列結(jié)果圖像幀，可按電影序列在線或離線反復回放，有利于對醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)進行管理，實現(xiàn)數(shù)字化醫(yī)院。

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