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三维超声图像相较于传统的二维超声,能够更加直观立体地展现组织器官的形态特征,是目前超声研究领域的一个热点。为提高三维成像的精度,本实验设计的系统结合了高精度的光学定位仪和自由臂超声图像扫描。三维重建需要建立精确的坐标转换体系及准确的目标提取。坐标转化过程中,为克服大角度旋转对于矩阵变换的影响,该系统引入了罗德里格矩阵法。在目标提取中,利用各向异性扩散滤波和水平集分割,实现准确的目标对象提取。实验表明,该系统操作方便,在实验教学应用中效果良好,对促进学生掌握超声图像处理的基础知识和三维重建技术具有重要帮助。