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医学影像可视化中的模型动态精简
杨骅
学位类型工学硕士
导师田捷
2001-05-01
学位授予单位中国科学院自动化研究所
学位授予地点中国科学院自动化研究所
学位专业模式识别与智能系统
关键词医学图像处理 医学图像可视化 图像分割 细节层次模型 网络模型简化 渐进网格 三维交互显示 虚拟内窥镜 Medical Image Processing Medical Visulization Image Segmentation Level Of Detail Mesh Simplification Progressive Meshes Three-di
摘要现代医学影像技术的进步为医学影像可视化技术的研究和发展提供了必要的物质基础。 今天,可视化技术已经广泛的应用于临床医疗诊断、医学教学研究中。以上应用中的核心技 术是将过去看不见的人体器官以二维图像形式或重建出三维模型的形式显示出来。由于三维 医学图像构模涉及的数据量大、体元造型算法复杂、运算量大,因此至今仍是医学图像可视 化技术中的难点所在。 本论文对模型动态精简和图像分割两个三维医学图像可视化中的关键技术进行了一些 有益的探讨。文章的主要贡献在以下几个方面: 1.提出了一种基于LOD模型的连续多分辨率图形绘制方法。 本文提出了一种基于LOD模型的连续多分辨率图形绘制方法。通过引入视点参数,我 们只对可视区域采用精确模型进行显示,对于不可视区域仅用简化的网格表示,从而在保持 视觉效果的同时,减少模型整体数据量,实现快速显示。在具体实现上,算法对Hoppe于 1998年提出的视点相关渐进网格(view-dependent progressive meshes)作了改进: (1) Hoppe的VDPM算法在对视点关系进行判断时实际执行的是全局搜索。我们的算 法通过一个自适应八叉树的数据结构,将模型精简和恢复信息按照空间位置关系 建立了索引,从而在模型动态生成时极大的减小了搜索空间,提高了模型生成速 度。 (2) 与传统的LOD模型全局精简和恢复的生成方式不同,我们的算法利用了动态变化 的相邻模型间的可重用性,算法只处理可视关系发生了变化的区域的模型精简或 恢复,从而减少了模型生成的计算量。 (3) 针对三维医学模型的特点,我们实现了一种分阶段的静态面片精简算法,极大的 减少了静态精简预处理所需的时间。 (4) 为了进一步减少算法的存储空间和计算量,针对人体管状空腔的解剖特性,我们 还提出了在中心路径图上找分段点而对三维管状物体进行分段处理的方法。 2.提出了一种基于高斯混合分布的医学图像分割方法。 图像分割是计算机视觉领域的经典难题。对医学图像进行分割,由于作为分割对象的医 学图像的复杂性,如噪音、场偏移效应、局部体效应等,具有很大的难度。本文提出了一种 基于高斯混合分布的医学图像分割方法。该算法解决了EM算法进行高斯混合密度分解中存 在的对初始参数敏感以及计算量人的问题,对图像的噪声和局部体效应等负面影响具有一定 的鲁棒性。算法应用于对磁共振图像中肿瘤绢织的分割提取取得了较好的效果。 全文分为
其他摘要Today three-dimensional medical visualization technique has been widely used in the fields of medical diagnosis, research and teaching. This thesis presents my research and application work in the fields of medical image segmentation and three-dimensional interactive rendering. The thesis consists of six sections. Section one gives a brief introduction on medical image visualization. In section 2, a practical three-dimensional diagnosis system is presented. Then after a brief summary of the medical image segmentation methods, we present a new algorithm based on Gaussian-Mixture model, which is successfully applied in segmenting the tumor from the MR image. The rest three sections, the main part of the thesis, deal with the interactive display of complex medical graphics in the virtual endoscopy system. Based on analysis of the characters of the anatomical structure of the tubal human organs, we present our new View-Dependent Progressive Meshes, which makes possible the implementation of virtual endoscopy on the PC platform.
馆藏号XWLW590
其他标识符590
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/7325
专题毕业生_硕士学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
杨骅. 医学影像可视化中的模型动态精简[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院自动化研究所,2001.
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