手术导航系统中可视化技术的研究

• 作 者: 黄哲
• 机 构: 天津大学
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 三维可视化 图像分割 对比度金字塔 分水岭算法 三维重建

手术导航系统中的可视化技术是把医学图像二维序列转换为三维实体,并根据需要为用户提供交互处理手段的技术,被广泛应用于术前规划、诊断医学及医学仿真训练等领域,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。本文主要研究了手术导航系统中的可视化技术,提出了基于区块的多特征分割算法和基于Contourlet变换的分水岭多目标分割算法,并且完成了手术导航系统中的可视化。首先,提出了基于区块的多特征分割算法,主要包括提取图像特征、获得区块和标签传递,保证了图像特征空间的完备性;在组建区块部分,去除了低效特征,保证了算法的效率;在标签传递部分,制定了标签传递策略,并实现了基于区块的多特征图像分割算法。实验结果表明,该算法能够准确地提取目标区域。其次,提出了基于Contourlet变换的分水岭多目标分割算法,该算法对传统的分水岭分割算法进行了改进,并构造了符合人眼识别系统的对比度金字塔模型,采用基于对比度金字塔的Contourlet变换和基于纹理梯度的标记分水岭算法相结合的方式解决了过分割问题。实验结果表明,该算法能够持续稳定地产生正确的器官数目,抑制了过分割现象,并且对每个主要器官都有良好的分割效果。最后,实现了手术导航下的三维可视化系统。该系统的主要内容为:对图像进行分割以获得不同的分割区域;然后给同一区域内的像素设置相同的数值,不同区域的像素设置不同的数值,将图像标签化;最终将标签化的分割结果传递给重建模块进行重建,并获得了良好的可视化结果。