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医学对象的可视化研究

在人类与疾病的斗争过程中,必然要求从人体获取各种各样尽可能丰富的、反映人体各种生理、病理状态的解剖及功能信息。由于人类在依靠视觉获取信息方面具有超常的能力,以视觉信息的形式来体现各类医学对象中所包含的丰富隐含信息,在临床对疾病的诊断、治疗以及科研教学活动中具有重大的意义。现代医学影像技术的发展,使得从人体上获取的信息越来越详实,极大地丰富了医学对象的内容。对于这些信息的利用,传统的方法往往是观察者根据胶片或者数字形式的二维图像,依靠“在头脑中进行三维对象重现”来进行分析和诊断。然而,要准确地把握分析对象的生理病理性质、空间几何特征及其与周围生物组织之间的空间关系,仅凭这种传统方法是极为困难的。计算机技术以及科学计算可视化的迅猛发展,使得人们可以通过可视化的方法,以一种直观、逼真、有效的形式对各种医学对象中丰富的隐含信息加以利用。医学对象可视化就是通过对具有空间特性的医学对象在静态或动态三维空间中进行处理,以视觉信息的形式充分反映  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工业大学
河北工业大学

规则数据场的三维医学体数据可视化研究

本论文针对医学体数据,从科学可视化的角度出发,通过分析大量文献,重点研究了水平集的分割算法和基于分割的三维重建方法。论文所做的主要工作及创新成果包括:1.讨论了规则数据场、医学体数据可视化分割和三维重建技术的相关概念,分析了当前国内外的发展情况。2.对水平集分割进行研究,提出了水平集的快速行进法和窄带法相结合的图像分割算法,从规则的医学图像中准确地提取出目标组织器官,为接下来的三维重建做基础;与此同时,根据感兴趣区的特性和其所处的环境合理选取种子点,解决分割中对种子选取的瓶颈问题。3.根据规则的医学体数据,利用本文提出的分割方法,研究了基于分割的改进的Marching Cubes方法和基于颜色填充的光线投影体绘制方法,用实验表明,比传统的重建方法具有较高的可视化效果。4.仔细研究了国内外正在普遍使用的VTK(Visualization Toolkit)和ITK(insightsegmentation and registrati...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

海洋环境综合数据时空建模与可视化研究

随着我国海洋资源开发和利用的不断深入,海洋环境监测已经成为海洋及环境保护领域重要的研究课题。长期以来海洋环境调查研究积累了大量的多源、异构、多维、动态、海量的海洋环境综合数据,特别是随着空间探测技术的飞速发展,这些数据更是以几何级数般速度增长。利用先进的地理空间信息技术对海洋环境综合数据进行管理和共享已经成为近几年的趋势。论文分析了目前GIS技术在海洋领域的应用中存在的不足,并针对其中的关键问题——海洋环境综合数据时空建模方法与可视化技术进行了研究。指出了现有的GIS数据模型在表达海洋环境数据上的不足,探索适合海洋时空数据的建模机制。在可视化表达上,引入科学可视化、虚拟现实仿真、体绘制、网格计算等计算机可视化领域的最新技术,结合海洋环境监测可视化系统的实际需求,提出了几种可行性强的基于GIS的可视化方法和技术路线,并将研究结果进行了实践和应用。具体的研究内容如下:1、分析了现有GIS数据模型在海洋环境领域应用中的不足,提出了以场...  (本文共183页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

人工电子耳蜗植入所需关键参数的无创伤性测量研究

人工电子耳蜗植入(Cochlear implantation,CI)是目前公认的治疗感音神经性耳聋的有效方法。科学研究表明,CI术后设置的各电极频率与其所在位置的听神经元的敏感特征频率相匹配,可极大地提高术后耳聋患者的言语分辨率。而根据人类耳蜗的频率响应沿基底膜呈指数分布的拓扑排列关系,要估算耳蜗内电极对应的听神经元的敏感特征频率,必须对耳蜗长度、电极植入深度进行准确的测量。但是,由于以下几个难点:①耳蜗尺寸小、结构复杂,②从医学体数据中分割耳蜗的难度大,③缺乏一个准确的耳蜗长度测量方法,使得准确地测量耳蜗长度成为临床应用的中一个难题。此外,CI术前制定的手术计划对于手术的成功和安全性至关重要。由于图像分辨率低、内耳尺寸小、结构复杂等原因,手术医生仪通过浏览二维图像切片很难对内耳的畸形做出判断,对耳蜗的鼓阶、前庭阶的通畅性更是难以进行评估。因此,如何应用颞骨螺旋CT图像提供CI术前、术后所需的重要信息,成为临床上急需解决的问题。...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

基于医学图像的三维可视化研究

随着现代医学影像技术的高速发展,使得反应各种生理、病理状态的人体器官的图像信息越来越丰富。以三维的形式来体现医学图像中丰富的隐含信息,在临床对疾病的诊断、治疗具有重大的意义。医学图像可视化就是通过对具有空间特征的医学对象在静态或动态三维空间中进行处理,以视觉信息的形式充分反映出医学对象中丰富的隐含信息,在临床诊断、治疗中有着广泛的应用前景。近年来,医学对象可视化的研究一直是国际上的研究热点之一。论文首先论述了医学图像存档及通信系统中医学图像的数据获取问题,详细分析了基于DICOM3.0标准的图像解码,讨论了CT图像、核磁共振成像、超声波成像等医学影像技术,着重分析了CT窗技术和伪彩技术。在医学三维可视化部分,在对医学图像可视化技术的深入研究的基础上总结得出了基于五种基础算法的医学三维可视化流程,同时重点讨论了目前热门的Marching Cubes算法抽取等值面的基本思想和算法原理。最后依据医学三维可视化开发流程,设计实现了三维医...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
西安建筑科技大学

基于VTK的可视化技术研究与实现

科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing)是基于日趋成熟的图形学的图像处理技术,它充分发挥人的视觉潜力,以图形、图像及动画等视觉表现形式展现计算与数据的本质,并允许与计算和数据进行交互。目前,国内外推出了许多优秀的可视化软件,其中可视化工具包(VTK Visualization ToolKit)以其强大的功能、方便的使用以及源码开放等特点受到了许多研究人员和组织机构的重视。它将可视化开发过程中经常遇到的细节屏蔽起来,将许多常用的可视化算法用面向对象的方法进行封装,为研究人员提供了极大的便利。本文首先对VTK类库进行了系统的研究,分析了其框架结构,对象模型,并深入研究了VTK库中各类的方法和接口设计及各类的集成机制。在此基础上,依照VTK类库中的一些已有类,设计编写了一个对DICOM文件的读取显示类CVTK,根据面向对象的设计方法对其进行了封装实现,为VTK类库的扩充提供了方法。其...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>