交互式虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、虛擬內(nèi)窺鏡(Virtual Endoscopy VE)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。它利用醫(yī)學(xué)影像作為原始數(shù)據(jù),融合圖像處理、計算機圖形學(xué)、科學(xué)計算可視化、虛擬現(xiàn)實技術(shù),模擬傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡的一種技術(shù)。在虛擬環(huán)境中,用戶獲得沉浸感、真實感、和實時交互,可以通過虛擬工具來改變虛擬場景中對象的狀態(tài)。
　　 VE 克服了傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡需把內(nèi)窺鏡體插入人體內(nèi)的缺點,是一種完全無接觸式的檢查方法,還可應(yīng)用于輔助診斷、手術(shù)規(guī)劃、實現(xiàn)手

2、術(shù)的精確定位和醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)等。
　　 本文基于預(yù)處理后的圖像進行后續(xù)工作,采用美國路易斯維爾大學(xué) ComputerVision and Image Processing 實驗室提供的分割完成的二值化圖像數(shù)據(jù)。在三維重建和可視化技術(shù)方面,介紹了三維規(guī)則數(shù)據(jù)場中面繪制和體繪制代表算法的優(yōu)缺點,提出在虛擬內(nèi)窺鏡自動導(dǎo)航時采用面繪制技術(shù),在交互導(dǎo)航時采用體繪制技術(shù),取得了良好的實驗效果。對 VTK(Visualization tool

3、kit)有一個深入的了解,并基于VTK和MFC開發(fā)了一個醫(yī)學(xué)圖像可視化處理系統(tǒng),為虛擬內(nèi)窺鏡功能提供了一個良好的運行平臺,該系統(tǒng)集成了大量輔助診斷的功能,可以有效的輔助醫(yī)生進行臨床檢查。
　　 在路徑規(guī)劃方面,總結(jié)了中心路徑的定義和特性,研究了目前主要的中心路徑提取算法,針對結(jié)腸等單分支器官給出了一種基于雙向體素編碼的自動中心線提取算法,通過對三維數(shù)據(jù)場中離散體元進行距離編碼,建立雙向源距離場,自動提取路徑起止點,完成導(dǎo)航路徑的