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数字共焦显微系统能对生物细胞样本进行序列切片图像采集,并对切片进行复原去模糊处理,从而获得高分辨率的序列图像。该系统广泛应用于生物学、医学等研究领域。将三维重建技术用于数字共焦显微系统,可以帮助生物研究者更清楚地观察如细胞核、细胞质等细胞的结构成分。
本文针对数字共焦显微系统对细胞三维显示的需求,基于VTK和MITK等算法平台实现了细胞序列图像的三维体绘制算法,设计了调节三维成像结果的阻光度,研究了采样间距参数对三维显示效果的影响程度,并在MITK的基础上设计了应用于细胞序列图像重建的三维体绘制软件系统。
本文的研究内容主要分为三个部分。第一部分研究了体绘制技术的实现步骤,实现了几种典型的体绘制算法,并设计了调节三维成像效果的阻光度。第二部分在VTK中应用光线投射法对细胞序列图像和人体器官CT图像进行体绘制,并对不同绘制类型的三维成像结果进行分析与比较,重点研究了光线投射算法的采样间距参数对显示结果的影响。最后一部分基于MITK算法平台进行了三维体绘制软件系统的设计,该系统能实现三维重建、阻光度的调节和伪彩色的添加等功能。