医学图像几何建模是一个多科学交叉的研究领域,它涉及数字图像处理、计算机图形学以及医学领域的相关知识。而基于二维平面轮廓线数据点重建三维曲线模型是几何建模研究领域的一项重要研究课题,较多的应用于个性化医学假体设计。个性化医学假体设计需要获得植入位置组织轮廓曲线模型。本文以此应用为背景,主要对断层图像预处理,图像目标组织提取,目标组织轮廓线提取、轮廓样条曲线建模等关键技术进行了研究与实现。首先,对断层图像进行预处理,针对中值滤波对滤除脉冲噪声效果较好、小波变换对滤除高斯噪声效果较好的特点,本文采用将小波变换和中值滤波相结合的方法,能去除断层图像噪声的同时,保留图像的细节特征。其次,分割目标组织或器官,针对CT医学图像的特点和骨组织的形态特征,交互选择适当的数值作为分割阈值,首先对CT图像进行二值化处理,再采用适当的形态学操作进行区域修整,最后经扫描线种子填充法提取出目标组织的三维连通区域。然后,用轮廓跟踪法提取目标组织轮廓曲线。在用轮廓跟踪法提取目标组织轮廓曲线过程中,本文根据前一边界点和当前边界点的相互位置大致确定出下一边界点的走向,搜索下一边界点时就不必对当前点的所有的8-邻域像素点进行比较判断,可减少相当的计算量,大大缩小跟踪时间。最后,对数据点进行B样条逼近获得轮廓线框模型。经过图像分割、轮廓提取获得的轮廓像素数据量太大,本文先运用多边形逼近获得目标组织轮廓的特征点集合,减少原始轮廓上像素的数目,再进一步应用三次非均匀周期B样条逼近得到按IGES标准描述的整个目标组织的轮廓曲线。