MRI半月板3D重建：特征提取与定位策略

该开题报告聚焦于"半月板的特征提取与3D重建"，针对的是哈尔滨工业大学的研究项目。研究背景是基于磁共振成像（MRI）技术对膝关节中的半月板进行精确分析，这是一个重要的临床和科研领域，因为准确的半月板模型对于理解关节损伤和评估治疗方案至关重要。 课题的核心内容包括以下几个步骤： 1. MRI数据预处理：首先，对DICOM格式的MRI数据进行处理，通过图像增强提高图像质量，并将其转换为更便于处理的PNG格式的二维图像。这样做的目的是消除噪声，突出半月板的特征。 2. 二维图像处理：由于半月板在MRI图像中的灰度与其他结构相近，比如关节面软骨，这可能导致识别困难。因此，研究者采用了Phong光照处理和深度调制技术，通过对比度增强来区分半月板。 3. 目标区域提取：利用图像序列的灰度信息，研究人员试图找出包含半月板的最小和计算区域，通过减少不相关片层的选择，减少干扰。目标提取过程涉及滤波、锐化等手段，以提高图像清晰度并进行二值化处理，从而准确地将半月板从背景中分离出来。 4. 连通区域提取与约束条件滤波：根据图像的连通区域理论，进一步对二值化图像进行分割，通过设定的面积、数量和空间关系等约束条件，确保提取出的区域是半月板而非其他组织。 5. 半月板原始信息提取：最后，利用之前的目标提取结果，从原始MRI序列中提取出完整的半月板信息，为后续的三维重构做准备。 3D重建：提取出的二维信息是构建三维模型的基础，通过计算机视觉和几何建模技术，将这些二维切片组合成半月板的立体模型，以便于进一步的形态分析、损伤评估和手术模拟。 当前的研究已经完成了初步的数据处理和目标提取阶段，但3D重建的完整过程尚未完成，仍处在不断优化和验证阶段。整个项目的成功实施将有助于提高膝关节疾病诊断的精确性和治疗规划的科学性。