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过去的半个世纪中,各种新的医学成象方法的临床应用,使得医学诊断和治疗技术取得了很大的进展,如今临床诊断、治疗计划的制定以及评价,都经常需要多种模态图象的支持,这就使得对医学图象可视化新方法的需求变得日益重要和紧迫。
医学数据的可视化属于科学可视化的范畴,它与一般的科学计算可视化相比有其特殊性。本文就医学体数据可视化的三个重要方面展开讨论,首先是分析了医学体数据的体绘制方法,针对特征信息抽取,在传统光线投影体绘制过程中引入深度参数,提出了一种基于深度的体绘制算法。通过深度及角度交互,指导特征信息及其上下文信息的绘制。该方法将采样点深度转换成相应深度强度值,按给定方法与已知透明度值合成,得到新透明度值。在此基础上再进行颜色值合成,生成图像,给出了结果,分析了采用算法前后的效果。
分析了图像的分割方法,以及图像三维交互的方法,特别是针对医学图像数据的三维交互方法3D widget 做了详细分析和实现;以及针对医学体数据分割难的问题,结合三维交互,提出了基于三维交互的区域增长分割法,这种方法利用三维交互寻找种子点,再应用到区域增长分割法中,通过调整和设定参数来达到分割的目标。
本文论述了三维医学图像可视化系统的设计和实现,详细描述了系统的结构,模块。系统基于 VTK(the visualization toolkit)和ITK(the Insight Segmentation andRegistration toolkit)实现。实现了三维医学图像可视化系统的多项功能,包括各种格式医学图像读入,面绘制处理,体绘制处理,用户交互。