体绘制技术研究及其在牙科辅助诊断中的应用

发布时间：2023-11-14 18:24

　　随着三维成像技术的快速发展,产生了大量的三维图像,为此,如何对这些三维数据进行处理、理解及可视化显示是当前非常活跃的研究领域。体绘制作为三维数据场可视化技术的重要一支,被广泛应用于医学诊断与治疗、工业设备检测、空间探测等诸多领域。体绘制的核心内容为传递函数设计,传递函数建立了从数据集到光学属性(如颜色值和不透明度值)之间的映射关系,实现对感兴趣目标或结构的提取和突出显示。然而,由于数据集的复杂性和不确定性,寻找并设计一种通用且直观的传递函数仍是一项具有挑战性的课题。 传统的体绘制方法模拟人的视觉原理,采用平面投射的方式,绘制得到的结果均为从某一个特定的视角观察目标物体的效果,由于视野的局限性,不可避免地会出现结构遮挡,只能显示整体的部分信息。然而在实际中,我们经常有观察感兴趣目标或结构的整体信息的需求,即获得感兴趣目标或结构的全景图。本文结合牙科临床中对X光全景图的实际需求,提出了基于CT断层数据的仿X光全景图生成技术。在该方法中,引入了曲面投射的概念,通过曲面光线投射体绘制法生成得到仿X光全景图。在仿X光全景图中,能够直观地看到口腔部牙齿分布的整体信息,解决了由传统体绘制方法生成的结...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 体绘制技术研究现状
    1.3 本文完成的工作
    1.4 本章小结
第二章 体绘制技术
    2.1 三维数据可视化方法
    2.2 体绘制流程
    2.3 体绘制方法
        2.3.1 空间扫描体绘制算法
        2.3.2 频域体绘制算法
        2.3.3 基于三维纹理映射的体绘制算法
        2.3.4 体绘制数据与部分结果
    2.4 传递函数
        2.4.1 传递函数定义
        2.4.2 传递函数的设计方法
        2.4.3 传递函数的研究现状和发展方向
    2.5 本章小结
第三章 仿 X 光全景图生成技术
    3.1 引言
    3.2 传统光线投射体绘制方法的缺陷
    3.3 改进的光线投射体绘制方法
        3.3.1 曲面光线投射
        3.3.2 投射深度问题
    3.4 牙弓线拟合
        3.4.1 图像腐蚀法曲线拟合
        3.4.2 腐蚀法曲线拟合的缺陷
        3.4.3 改进的基于B 样条牙弓线拟合方法
    3.5 仿X 光全景图技术
        3.5.1 X 光全景图
        3.5.2 仿X 光全景图传递函数设计
        3.5.3 投射曲面设置
        3.5.4 仿X 光全景图的生成技术流程图
    3.6 实验结果及讨论
    3.7 本章小结
第四章 仿 X 光全景图技术中的传递函数设计
    4.1 引言
    4.2 基于增强窗口的牙根加强显示
        4.2.1 牙部CT 数据分布
        4.2.2 增强窗口
        4.2.3 实验结果及讨论
    4.3 下颚神经管增强
        4.3.1 引入空间信息的传递函数设计
        4.3.2 空间区域选取
        4.3.3 实验结果及讨论
    4.4 本章小结
第五章 牙科辅助诊断系统设计与实现
    5.1 系统简介
    5.2 系统需求分析与架构设计
        5.2.1 需求分析
        5.2.2 系统架构图
    5.3 数据读取及预处理模块
    5.4 断层分析模块
    5.5 三维重建模块
    5.6 系统开发环境
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3863967