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图像处理及三维重建的综述课件

CT图像处理及三维重建技术
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观,权 力必须 为职工 群众谋 利益, 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
1.问题的提出及其研究意义 2.国内外的研究现状 3.图像处理基本理论及方法 4. 三维重建基本理论及方法 5.参考文献
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3.图形处理基本理论及方法
要实现CT断层图像的三维重建,首先要对二维CT图像处 理,提高图片质量。由于医学cT图像本身就是一种数字图 像,数字图像处理的基本理论及方法也适用于CT图像。
本 章系统地介绍了第四章医学图像处理及三维重建软件开发 中所运用到的图像预处理、灰度图像二值化、图像增强、 图像分割等基本理论及相关的算法。
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3.2中值滤波
CT图像的形成中会引入不同的噪音,为了确保图像的质 量,需要去除噪音,中值滤波能够有效地去除尖峰信号, 削平振动噪音,而对阶梯或陡然下降信号却能很好地保 留,因此它既能有效地抑制噪音,又能很好地保留有效信 号。另外,中值滤波不需要做乘除运算,处理速度也较 高,因此非常适合于CT图像的平滑和去噪处理。中值滤
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3.1灰度图像二值化
灰度图像二值化的目的是对图像进行分割,对于CT图像 的分割,主要是骨组织和软组织的分割,而二者的灰度值 相差很大,所以可以采用阈值分割法将其分离出来。具体 的方法就是根据灰度图像的分布,选定一个灰度值作为标 准值,然后将图像矩阵中每像素的灰度值与标准阈值比 较,这样就将一幅灰度图像转化为一幅黑白二值图像,实 现关节软组织和骨主体边界轮廓的清晰区分实现图像分割
1.问题的提出及其研究意义
随着医学数字成像技术的飞速发展及其在临床诊断中 的广泛应用,先进的医学断层仪器,如计算机断层扫描 等医学成像设备采集人体器官[1]、骨骼[2]、关节[3]等部位 的影像数据为医学研究与诊断提供高质量的二维断层图像 信息,同时也为反求工程在医学上的应用提供了良好的条 件。同时ct技术也已经广泛应用于建筑学,混凝土中的 破损机理的分析,实现了混凝土技术的三维重建[4];人们 也利用ct采集无损原木的切片图像,实现图片重建,这对 无损检测具有重要意义[5];在工业上,利用三维重建技 术,实现ct图像的可视化研究,提高无损检测准确性[6]。
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3.4图像的边缘检测与增强
边缘是指图像局部强度变化最显著的部分。使图像的 轮廓更加突出的图像处理法叫做边缘检测和边缘增强。边 缘增强是一种重要的区域处理。在对图像进行特征提之 前,一般都需要先进行边缘检测,然后再进行二值化处理 边缘增强将突出图像的缘,边缘以外图像区域通常将被削 弱甚至被完全去掉。处理后边界的亮度与原图中边周围的 亮度变化率成正比。所有边缘增强方法都削弱了图像的低 频部分,处理后图像亮度保持不变,像素值变化缓慢的区 域变黑,而像素变化剧烈的区域被突出。
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基础的定做式人工髓关节也己经应用到医疗实践中[13]。清 华大学激光快速成型中心可以进行ct反求方面的工作。[14]
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图4 重构的原木图像
图5 飞机叶片照相图和三维重建图像
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波 是抑制噪音的一种非线性的信号处理。
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3.3图像的平滑与锐化
在图像数据的获取过程中,各电子器件的随机扰动不可 避免地会带来噪音,造成图像质量的退化、降低。为确保 图像质量,需对图像进行预处理,以去除噪音。噪音去除 的方法很多,但一般采用不同的滤波方式借助模板结合邻 域操作来完成,根据滤波功能又可分为平滑(低通滤波)和 锐化(高通滤波)。平滑的目的是模糊,在提取较大目标前 去除太小的细节或将目标内的小间断连接起来,并消除噪 音;锐化的目的是增强被模糊的细节。
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4.三维重建基本理论及方法
由一系列二维CT断层图像上的轮廓线重构三维形体, 即医学图像的三维重建实质上个三维数据的生成及显示的 可视化问题。三维重建技术能充分利用CT、MR工等医学
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图1 切牙牙断层线框图、曲面模型和实体模型(从左到右)
图2 曲面模型图
图3 实体图
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图 像数据。
医学图象的三维重建就是根据输入的断层图象序列, 经分割和提取后,构建出待建组织的三维几何表达,这种 三维几何表达的模型最常用的就是表面模型。表面模型一 般以平面片特别是三角面片来逼近表示,对于封闭的表
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