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医学图像三维可视化是近年来科学计算可视化技术中的一个研究热点,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,备受计算机研究人员和医务工作者的关注。
本文分析了三维可视化的参考模型,绘制了可视化的流程图。主要包括图像数据预处理模块、映射模块、绘制模块以及显示模块。数据预处理包括数据格式化及标准、数据滤波及平滑处理、分割及边缘检测和数据压缩及解压等。映射模块完成将数值数据转变为几何数据的功能。绘制模块完成将几何数据转换成图像数据的功能。显示模块将绘制模块生成的图形数据,按用户指定的要求进行输出。
针对非规则的数据场,由于不规则的网格单元,增加了采样点位置的计算和单元检测的时间。为解决这一问题,本文提出基于有限元的跨度表加速算法以及快速体绘制算法,通过快速确定光线相交的有限元单元,缩短空单元的检测时间。根据可视化的流程图,结合有限元技术对医学图像进行面绘制和体绘制,并利用VTK实现了具有有限元等值面的面绘制和体绘制。
为解决大多数影像设备只能沿某一固定方向获取图像序列的问题,分析医学图像数据的特点,本文提出了一种医学图像切片二次交互式提取的方法。根据切片实时交互性提取要求高的特点,结合医学图像三维数据场的建立,设计冠状面、矢状面和横状面切片的相互提取;并在此基础上给出了切片沿所需路径交互式提取的基本流程与具体方法,最后利用VisualC++开发工具,结合可视化工具包VTK编程实现该方法的可行性。