基于面绘制技的医学影像三维重建.docVIP

学号：4109005035 泰山医学院毕业设计（论文） 题目：基于面绘制技术的医学影像三维重建 院（部）系 放射学院 所 学 专 业 生物医学工程 年级、班级 2009级1班 完成人姓名 刘宸 指导教师姓名 专业技术职务 侯庆锋 讲师 2013年6月1日 论文原创性保证书 我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。 专业： 生物医学工程 班级 1 班 签名： 刘宸 2013年 6 月 1 日 摘要 医学图像三维重建是目前医学图像可视化技术领域的研究热点，在诊断医学、手术规划及模拟仿真等方面具有广泛的应用。因此，医学图像三维重建的研究，具有重要的学术意义和应用价值。 VTK 是开放源码的自由软件系统，可应用于图像处理、计算机图形学和科学计算可视化，在国内外被广泛用于各行各业。本文重点介绍了 VTK 的基本组成、系统架构、可视化流程。并且将 VTK 应用于医学图像可视化，使用面绘制的移动立方体法和体绘制的光线投影法，在 Microsoft Visual Studio 2010 下使用 C++语言分别实现了医学图像三维重建，并给出了系统实例。实践证明，使用 VTK 开发医学图像三维重建系统，重建效果好，开发时间少，代码重用率高等特点。 关键词：VTK；三维重建；动立方体法；光线投影法；医学图像可视化 Abstract Medical image 3D reconstruction is one of the hotspot in the field of medical image visualization technology, in the medical diagnosis, surgical planning and simulation, etc. It has been widely applicated. Therefore, the research of medical image 3D reconstruction, has important academic significance and application value. VTK, which is an open source free software system, can be applied to image processing, computer graphics and visualization in scientific computing, and it is widely used. This study describes the basic composition, system architecture, and visualization process of VTK. Furthermore, VTK was applied to the visualization of medical images. A surface rendering- Marching Cubes algorithm- and a volume rendering- Ray Casting algorithm were studied. All the program were implemented under Visual Studio2010, using VTK to develop medical images reconstruction system. The results illustrated that can achieve good reconstruction results, less development time and high reusable code. Keywords: VTK; 3D reconstruction; marching cubes algorithm; ray casting algorithm; medical visualization 目录 第一章 绪论 1 1.1 课题的研究目的和意义 1 1.2 医学图像三维重建的发展以及趋势 1 1.3 论文工作的主要内容 2 第二章 三维医学图像重建基础 3 2.1 系统设计思路和实现流程图 3 2.2 VTK开发包组成和框架结构 5 第三章 VTK应用研究 7 3.1 VTK的安装 7 3.2 VTK 基本构成 18 3.3 用VTK进行三维重构的技术特点 20 第四章 基于 VTK 的三维重建的实现 24