CT醫(yī)學圖像三維重建及可視化技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學圖像三維重建是目前科學計算可視化技術中的一個研究熱點，在醫(yī)學領域中有著廣泛的應用前景。所謂三維重建，就是運用計算機圖形學和圖像處理技術將計算機斷層掃描（CT）等成像設備得到的人體斷層二維圖像序列，在計算機中重建成三維圖像數據，并在屏幕上形象逼真地顯示人體器官的立體視圖。通過人機交互，醫(yī)生可以對重構出的器官圖像進行諸如旋轉、縮放等操作，使醫(yī)生能夠更充分地了解病灶的性質及其周圍組織的三維結構關系，從而幫助醫(yī)生作出準確的診斷和指定正確的手

2、術方案。此外，三維重建還可以應用于普通外科手術的計劃與模擬、人體組織器官（尤其是腫瘤）的定位與測量、整容手術最佳方案的確定、放療中射線源的最佳方位和劑量的計算、醫(yī)學教學。
　　本文在對國內外的CT圖像三維重建研究現(xiàn)狀認真分析的基礎上，對未來的發(fā)展作出了展望，介紹了醫(yī)學三維成像的一些常用方法，說明了VTK的常用類及其方法。本文采用了VTK作為三維軟件接口，在編程過程中可以不考慮有關光照、消隱等問題，方便了軟件包的開發(fā)。在已獲取CT原

3、始圖像序列的基礎上，分析了原始圖像的預處理、濾波、圖像增強、邊緣檢測及數據矩陣的建立。在二維CT圖像的邊緣檢測方面，本文提出了一種改進的基于Sobel算子的邊緣提取算法，解決影響三維重建準確性的關鍵性問題。利用三角片算法實現(xiàn)了面繪制，加快了運算速度；最后，構造一種改進的類八叉樹數據結構解決離散數據存儲問題，以獲取較快的圖像顯示速度。
　　本文最終實現(xiàn)CT圖像的三維重建的設計與程序實現(xiàn)。完成的軟件包能夠快速地重建三維醫(yī)學圖像，獲得真