医学图像分割与三维重建探讨

作为当前计算机视觉领域的热门问题之一，医学图像三维重建是一个多学科交叉的研究领域，是计算机图形学和图像处理在生物医学工程中的重要应用。它涵盖了数字图像处理、计算机图形学以及生物医学工程等领域的相关知识。医学图像三维重建及可视化被广泛应用于诊断医学、手术规划及模拟仿真、解剖教学、医学仿真练习等领域，因此，对医学图像三维重建的研究工作具有重要的学术意义和应用价值。医学图像三维表面重建的研究内容主要包括医学图像预处理(如插值、滤波等)、组织器官分割与提取、器官三维几何模型构建以及重建模型表面网格简化等。本文对医学图像(以医学彩色解剖图像为主)的四面体网格三维重建的关键技术进行了研究和探讨，重点考虑了医学彩像的分割问题，提出了一套图像分割方案：该方案首先使用贪心聚类算法对图像进行粗分割，然后用彩色中值滤波器进行图像滤波，再用区域合并算法实行图像的细分割，然后用种子填充算法获取感兴趣区域的轮廓，最后提取出轮廓线的特征点并以cnt格式文件输出。本文针对改进的彩像矢量中值滤波器，提出了一种基于矢量中值滤波器的快速滤波算法；在图像分割问题上提出了两种贪心聚类分割算法以及一种融合颜色和空间信息的区域合并算法。实验结果表明，本文提出的算法具有良好的图像分割效果。此外，本文还探讨了Nuages三维四面体网格重建原理，研究并实现了网格平滑问题，对三维模型的多分辨显示提出了一种新的实现方案。【关键词】：医学图像三维重建彩像分割四面体网格网格平滑多分辨显示
【论文提纲】：摘要9-10ABSTRACT10-11第一章绪论11-20§1.1虚拟手术简介11-151.1.1虚拟手术系统发展框架12-131.1.2虚拟手术系统构成13-15§1.2医学图像三维重建技术综述15-181.2.1医学图像预处理171.2.2医学图像分割171.2.3基于医学序列图像的三维重建171.2.4网格后续处理17-18§1.3课题的研究目标、内容和意义18-191.3.1课题的研究目标、内容181.3.2课题意义18-191.3.3本文的结构19§1.4本文的研究成果19-20第二章医学图像分割及轮廓线提取20-49§2.1引言20-21§2.2医学图像的获取21-22§2.3医学图像预处理22-322.3.1直方图修改23-242.3.2滤波24-312.3.3断层间图像插值31-32§2.4图像分割技术32-432.4.1灰度医学图像的分割32-362.4.2彩学图像分割36-402.4.3融合颜色和空间信息的图像分割40-43§2.5轮廓线提取43-472.5.1四邻域和八邻域问题43-442.5.2提取轮廓线44-452.5.3提取特征点45-472.5.4实验结果47§2.6小结47-49第三章由轮廓线重建三维图像49-55§3.1三维重建综述49-50§3.2DELAUNAY三维重建50-53§3.3输入输出文件格式53-54§3.4小结54-55第四章网格平滑和多分辨显示55-59§4.1网格平滑55-56§4.2网格的多分辨显示56-57§4.3小结57-59第五章结束语59-61§5.1全文工作总结59-60§5.2工作展望60-61致谢61-62附录：攻读硕士期间发表的论文62-63参考文献63-65