計(jì)算機(jī)輔助外科中三維重建技術(shù)的研究.pdf

1、該論文以兩張股骨X射線圖像為基礎(chǔ),結(jié)合一個(gè)三維標(biāo)準(zhǔn)股骨模型進(jìn)行股骨的三維重建,整個(gè)過(guò)程包括X射線圖像的獲取及數(shù)字化、圖像處理及信息提取,三維模型處理以及重建后三維股骨的顯示等.根據(jù)系統(tǒng)的功能要求,在Windows環(huán)境下利用了Visual C++6.0開(kāi)發(fā)了一個(gè)X射線圖像處理軟件和一個(gè)三維模型處理軟件,算法程序則采用Matlab進(jìn)行編寫(xiě).目前,X射線成像技術(shù)向數(shù)字化、高速化和低劑量化發(fā)展,先后出現(xiàn)了DR、CR和DDR等應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)的X

2、射線成像設(shè)備,但是在中國(guó)限于實(shí)際情況它們并沒(méi)有能完全代替膠片的作用.使用膠片攝影時(shí),經(jīng)分析得知圖像中主要的噪聲是由散射的X射線和膠片的因素引起的.該文通過(guò)分析采集的X射線圖像,采用了各種不同的圖像預(yù)處理方法對(duì)它進(jìn)行處理.通過(guò)這些方法的比較,選定中值濾波法進(jìn)行降噪處理.數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)是建立在集合論之上.為了能在灰度圖中使用基于集合操用的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法,需要對(duì)圖像進(jìn)行灰度值拉伸.通過(guò)與原圖像相減的集合運(yùn)算,可以去掉骨骼內(nèi)部大部分與邊緣

3、不相關(guān)的像素點(diǎn)的影響,留下了一個(gè)連續(xù)清晰的邊緣.三維標(biāo)準(zhǔn)股骨模型采用初始形變換規(guī)范(IGES)格式的文件進(jìn)行存儲(chǔ),該文編寫(xiě)一個(gè)包含IGES前置與后置處理器的處理軟件對(duì)三維標(biāo)準(zhǔn)股骨模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,提取其中的非均勻有理B樣條(NURBS)曲面信息,并完成新股骨數(shù)據(jù)文件的生成.該文研究設(shè)計(jì)了股骨的三維重建基準(zhǔn)線算法.對(duì)于待重建的股骨,從二維圖像中提取特征點(diǎn)進(jìn)行匹配,建立一條作為三維重建的骨干基準(zhǔn)線,并運(yùn)用最小距離法計(jì)算三維標(biāo)準(zhǔn)股骨模型的基準(zhǔn)