【摘要】：隨著現(xiàn)代科學技術的進步與發(fā)展,學科的交叉已經(jīng)成為了發(fā)展的趨勢。在醫(yī)學領域,醫(yī)學影像數(shù)據(jù)通常是二維切片序列圖,而隨著計算機技術的引進,醫(yī)學影像的三維幾何建模成為了重要的發(fā)展方向,它的應用讓模擬手術、個性化醫(yī)療器械設計制造等變成了可能,在諸多領域有著越來越廣闊的應用。本文研究了三維幾何建模的基礎技術與應用,以顱骨CT影像為數(shù)據(jù),用移動立方體法實現(xiàn)了頭骨的三維重建。針對移動立方體法在CT數(shù)據(jù)量大時效率低下的問題,本文提出利用區(qū)域生長來排除空體元以及避免重復插值的方法來加速重建過程,成功地在原算法的基礎上提速了 40%-60%。在重建的基礎上,針對計算機圖形學領域、實際工程應用都要求模型具備流形的情況,首先改進了非流形數(shù)據(jù)結構AHF,用鏈表實現(xiàn)了支持動態(tài)增刪的非流形數(shù)據(jù)結構LHF;接著在此基礎上提出了一種在邊的中間插入頂點來修復非流形的方法,該方法在少量增加模型復雜度的前提下,正確修復了非流形,同時保持了模型的邊連接性。最后,本文研究了三維模型的剖面輪廓線提取技術。根據(jù)平面求交的特點,在R樹基礎上,提出用球形包圍盒來索引三維模型。實驗表明,本文的索引方法,在平面求交上比R*樹更為高效,對于百萬量級面片的三維模型,成功在80ms內提取了剖面輪廓線,達到了實時提取任意剖面輪廓線的效果。本文初步研究了若干商業(yè)級醫(yī)學影像三維幾何建模的相關問題,在三維重建上,加速了移動立方體法,讓體素修改得到更快的響應;在非流形修復上,實現(xiàn)了支持動態(tài)修改的非流形數(shù)據(jù)結構,并提出一種能夠保持邊連接性的非流形修復方法,為模型的3D打印等應用打下了基礎;在三維模型的剖面輪廓提取技術上,改進了索引方法,使得醫(yī)務人員可以實時地獲取模型輪廓,進行精確定位等操作。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：2624371