基于图论的肺部CT图像三维重建方法

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本文主要探讨了医学CT图像三维重建技术在肺部成像领域的应用,由崔宝侠、田佳、段勇和黄利刚四位作者合作完成,发表在中国科技论文在线。研究的核心是提升软组织特别是肺部CT图像的三维重建质量。作者强调了在三维重建过程中,图像分割的精度对最终结果至关重要。 他们基于经典的Marching Cubes (MC) 算法,这是一种用于表面渲染和图像分割的三维重建算法,特别适合处理医疗图像中的复杂结构。然而,对于肺部这种轮廓不清晰的图像,传统的分割方法可能效果不佳。因此,他们提出了一个创新的方法,即结合图论中的最小生成树理论进行图像预处理分割。最小生成树算法能够在保持图像关键特征的同时,有效地去除噪声和冗余信息,提高了分割的精确度。 通过这种方法,他们在对预处理后的CT图像进行分割后,利用MC算法进行三维重建,成功地实现了肺部图像的立体显示。实验结果显示,这种基于最小生成树的分割策略在处理轮廓模糊的肺部图像时,不仅显著提高了处理速度,而且显著改善了三维重建的质量,使得重建结果更为准确且逼真。 本研究的关键点包括图像处理技术、肺部CT图像分析、Marching Cubes算法的应用、最小生成树的优化分割策略以及三维重建技术的实践。这项工作对于医疗影像诊断、手术模拟以及疾病研究具有实际价值,有助于提高医疗成像的精度和效率。通过这篇论文,研究人员为医学图像处理领域提供了一种新的有效方法,推动了该领域的发展。
2017-09-15 上传
CT 断层图像三维重建是指通过医学诊断仪获取连续的二维切面图像,然后将这 些二维图像之间的位置和灰度信息输入计算机,在计算机上进行相应的组合和处理, 最后在显示器上再现人体该器官的立体影像并描绘出器官的三维图像信息。 CT 断层图像三维重建能为医生显示具有真实感的三维图形,便于他们从多角度、 多层次进行观察和分析。本文具体研究了医学图像三维重建所涉及的关键技术之一— —插值技术,提出了适合于 CT 断层图像重建的轮廓形状插值算法,同时通过将该算 法应用到 CT 断层图像三维重建系统中验证其合理性与有效性。 断层图像插值是三维重建过程中的一个必要环节。本文对传统的插值方法进行了 归类,分为灰度插值、形状插值和小波插值三种,通过对这些方法中常用算法的分析 和比较,在实验的基础上讨论了各种算法的优缺点及适用范围,提出了一种基于轮廓 形状的 CT 断层图像插值算法。 本文将 CT 断层图像的三维重建系统划分为数据获取模块、数据预处理模块、图 像插值模块、绘制模块和显示模块,并使用相关技术实现了各模块的功能。在详细叙 述插值模块的设计与实现的基础上,将基于轮廓形状的插值算法和其它一些插值算法 应用于系统中进行比较。实验结果表明基于轮廓形状的插值算法能够比较好地保持图 像的边缘轮廓,有效地解决了梯田效应问题,为医学教学以及临床诊断治疗提供了比 较好的辅助。 论文最后对所作的工作进行了总结,并展望了下一步的研究工作。 关键词:CT 断层图像,三维重建,插值技术,轮廓形状