冠脉树三维重建优化方法的改进
三维重建技术的现状与发展
三维重建技术的现状与发展在当今科技飞速发展的时代，三维重建技术正逐渐成为众多领域的重要工具，从医学、娱乐到工业制造，其应用范围不断扩大，为我们的生活和工作带来了前所未有的便利。
三维重建技术，简单来说，就是通过各种手段获取物体或场景的信息，然后利用计算机算法和数学模型将这些信息转化为三维模型的过程。
这项技术的出现，让我们能够以更加直观和全面的方式理解和处理现实世界中的物体和场景。
目前，三维重建技术主要有以下几种常见的方法。
基于图像的三维重建是其中应用较为广泛的一种。
通过拍摄物体或场景的多张照片，利用计算机视觉算法对这些照片进行分析和处理，从而提取出物体的形状、纹理等信息，进而构建出三维模型。
这种方法成本相对较低，操作较为简便，但对拍摄环境和照片质量有一定要求。
激光扫描技术也是一种重要的三维重建手段。
它通过向物体或场景发射激光束，然后测量激光返回的时间和强度，从而获取物体表面的精确坐标信息。
这种方法精度高，但设备昂贵，且在处理复杂场景时可能会受到一些限制。
结构光技术则是通过投射特定的图案到物体表面，然后根据变形的图案来计算物体的形状。
它在精度和速度方面都有较好的表现，在一些消费级电子产品中已经得到了应用。
在医学领域，三维重建技术发挥着至关重要的作用。
例如，在外科手术中，医生可以通过对患者的器官进行三维重建，更加清晰地了解病变部位的结构和位置，从而制定更加精准的手术方案。
在口腔医学中，三维重建技术可以用于制作个性化的牙冠和假牙，提高治疗效果和患者的舒适度。
在娱乐产业，三维重建技术为电影和游戏带来了更加逼真的视觉效果。
通过对演员的动作和表情进行三维重建，可以创建出栩栩如生的虚拟角色。
在游戏中，玩家可以沉浸在更加真实的三维场景中，获得更加丰富的游戏体验。
工业制造领域同样离不开三维重建技术。
在产品设计阶段，设计师可以通过对现有产品进行三维重建，快速获取其尺寸和形状信息，为新产品的开发提供参考。
在质量检测方面，利用三维重建技术可以对零部件进行精确测量和分析，确保产品质量符合标准。
IVUS融合冠状动脉CAG三维重建模型的角度校正研究
IVUS融合冠状动脉CAG三维重建模型的角度校正研究赵海升;杨丰;林慕丹;梁淑君【摘要】针对冠状动脉三维重建中IVUS采集角度偏差导致模型结果失真,提出一种在融合过程中校正IVUS融合角度的新方法.首先,分析CAG和IVUS图像中冠状动脉血管的径向信息差异计算出IVUS帧在成像过程中超声机械探头的偏移角度.其次,应用Active Demons算法判断IVUS帧在融合三维模型中的朝向.最后,将角度校正后的IVUS图像数据融合至三维骨架模型当中,完成两种数据的融合.实验表明,本文方法能大幅度改善因IVUS角度偏差而导致的IVUS图像在三维模型中的失真情况,使冠状动脉三维重建结果满足临床应用的需要.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)036【总页数】7页(P84-90)【关键词】三维重建;心血管内超声;角度校正;Active Demons【作者】赵海升;杨丰;林慕丹;梁淑君【作者单位】南方医科大学生物医学工程学院,广州510515;南方医科大学生物医学工程学院,广州510515;南方医科大学生物医学工程学院,广州510515;南方医科大学生物医学工程学院,广州510515【正文语种】中文【中图分类】TP391.41近年来，冠状动脉疾病(亦称“冠心病”)的发病率和死亡率在全球均呈现上升的趋势，是影响人类寿命的首要疾病之一。
临床用于诊疗冠心病的主要影像手段有X射线冠状动脉造影术(coronary angiography，CAG)和心血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)［1］。
CAG 被称作检测冠心病诊断的“金标准”，是通过对患者从股动脉或肱动脉进行穿刺并打入造影剂，观察造影剂在血管内的充盈情况来观测血管的解剖学结构，同时判断病变部位的大体位置和病变程度［2］。
IVUS 是一种新型的有创断层成像技术，其图像分辨率高，能够准确获取管壁厚度、管腔形态及动脉粥样硬化斑块成分等信息［3］。
医疗影像处理中的三维重建算法研究与优化
医疗影像处理中的三维重建算法研究与优化概述随着医学影像技术的进步和发展，三维重建算法在医疗影像处理中扮演着关键的角色。
三维重建技术可以从二维医学影像中提取更多的解剖结构信息，为医生提供更准确、可靠的诊断依据。
然而，当前的三维重建算法在效率和精度方面仍然存在一些挑战。
本文将探讨医疗影像处理中的三维重建算法，重点关注算法的研究与优化。
三维重建算法的原理与方法三维重建算法的基本原理是通过对医学影像进行图像处理，恢复出其三维几何信息。
根据信息的来源，三维重建算法可以分为两类：基于单个二维切片的方法和基于多个二维切片的方法。
基于单个二维切片的方法主要利用医学影像中的一个二维切片重构三维结构。
这类方法适用于对单个切片的高分辨率需求较强的情况，如CT图像。
其中，Marching Cubes算法是最早也是最常用的方法之一，它通过对图像中的体素进行分类，将连续的切片转化为三维几何模型。
此外，还有基于轮廓的重建算法，通过分析二维切片中的边缘信息来重建三维模型。
基于多个二维切片的方法则利用多个相邻切片的信息共同重建三维结构。
这类方法适用于对整个体积的重建，并且可以降低单切片重建的误差。
例如，体素集成方法将多个切片的体素信息进行融合，以重建三维模型。
此外，还有基于投影的方法，通过将多个切片的投影信息进行配准，重建三维结构。
三维重建算法的优化挑战虽然现有的三维重建算法已经取得了一定的成果，但仍然存在以下优化挑战：1. 算法复杂性：许多三维重建算法的计算复杂性较高，需要大量的计算资源和时间。
优化算法的计算复杂性是提高算法效率的重要问题。
2. 精度与准确性：当前的算法在提取解剖结构信息的精度和准确性方面仍有待改进。
特别是在处理体积大、复杂结构的医学影像时，算法容易出现定位偏差和伪影等问题。
3. 数据质量和噪声：医学影像数据可能存在噪声和伪影，这会影响算法的准确性和稳定性。
因此，如何处理低质量和噪声影响是算法优化的重要环节。
4. 实时性：在某些实时应用场景中，如手术导航和介入治疗，时间是至关重要的。
冠状动脉三维重建的研究
基 于神 经 网络技术 的方 法
ｎ ｅ ｕ ｒ ａ ｌ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ
ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ） 。 这 些方 法 随着 图像类 型 的不 同 、 预 处理 的程 度 不 同 、 处 理 结 果 的不 同而 各 具 特 点 ， 往 往 在
直 接 法是 利 用 造 影 图像 中 的 心 血 管 中心像 素 灰 度 在 局部 区 域 灰 度级 最 小 的 特性 直接 进 行 血 管 中 心 线提 取 ， 并 将 提取 出来 的 中心线 作 为血 管 骨 架 。直
接 法 的 种 类 比 较 多 ，如 最 大 灰 度 法 （ ｍ ａ ｘ ｉ ｍ ｕ ｍ
处理血管图像时并不局限于使用单一方法 ， 而是多
种方法 的结合 。
２ ． ２ 二 维骨 架提取
照射 ，在两 个 不 同平 面上 形 成 图像 Ｉ ｍ ａ ｇ ｅ Ａ和 Ｉ ｍ ａ ｇ ｅ Ｂ， 放 射 源和 像 平 面 的位 置 可 知 ， 各 个 造 影 角
度 可知 。平 面坐 标 系之 间的几 何变 换是 三维 空 间的
ｂ ｒ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ， 分水岭法（ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｈ ｅ ｄ ） ，
自动搜 索法 等 ， 最 为 典 型 的是 Ｓ ｕ ｎ算法 和 Ｂ ｏ ｌ ｓ ｏ ｎ算 法， 这 两种 方 法 均 需 要 人 工 参 与 ， 中心 线 为 多 段 直 线 构 成 的 折 线 ，每 次 提 取 补 偿 系 数 对 结 构 影 响 较 大 。总 体来 说 直 接法 离 不 开人 工 参 与 ， 并且 噪 声 对
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基于图像融合的冠状动脉三维重建方法的研究进展
基于图像融合的冠状动脉三维重建方法的研究进展刘玉倩;蔺嫦燕【摘要】冠状动脉三维重建是心血管力学中不可或缺的一部分,同时可为医生直观确定病变位置、病变程度提供便利.基于图像融合的冠状动脉三维重建能将两种图像的优点结合起来,为医生和研究人员提供血管三维走向、血管形态及斑块形态等信息.本文概括了近年来基于图像融合的冠状动脉三维重建方法,包括血管内超声(intravenous ultrasound,IVUS)与冠状动脉造影(coronary arteriography,CAG)图像融合、光学相干断层扫描技术(optical coherence tomography,OCT)与CAG图像融合、计算机断层扫描血管造影(computed tomography arteriography,CTA)与IVUS或OCT图像融合的三维重建方法,并阐述了各方法在临床以及力学计算研究中的应用现状.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】7页(P427-433)【关键词】冠状动脉;三维重建;图像融合;血管内超声;光学相干断层扫描【作者】刘玉倩;蔺嫦燕【作者单位】首都医科大学附属北京安贞医院北京市心肺血管疾病研究所北京100029;首都医科大学附属北京安贞医院北京市心肺血管疾病研究所北京100029【正文语种】中文【中图分类】R318.010 引言在2017年世界卫生组织公布的全球死亡原因数据和2016年的中国心血管病报告中，心血管病死亡位居首位，且冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary atherosclerotic disease，CAD）患病人数在心血管疾病患病人数中居于前列。
CAD是冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引起血管腔狭窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或坏死而导致心脏病患者死亡的主要诱因。
因此检测冠状动脉是否发生粥样硬化或者狭窄变得尤为重要。
目前临床上用于检测血管是否发生狭窄的方法包括计算机断层扫描血管造影（computed tomographic arteriography，CTA）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、冠状动脉造影（coronary arteriography，CAG）、血管内超声（intravenous ultrasound，IVUS）、光学相干断层扫描技术（optical coherence tomography，OCT）等。
弹性配准在冠状动脉三维运动分析中的应用
ｃ ｉ ｉａ ａａｗｅ ｅａ ｓ ａ ｒ ｄ ｏ ｔ Ｒｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅｖ ｌ ｉ ｆ ｈ ｔ ｏ ． ｌ ｃ ｌ ｔ ｒ ｌｏ ｃ ｒｉ ｕ ． ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａｉ ｔ ｏ ｔ ｓ ｃ ｒ ｎ ｒ ｒ ｒ ； ｎ ｉ ｇ ａ ｈ ； ｌ ｓｉ ｇ ｓ ａｉ ｎ ｍｏ ｏ ｓ ｍ ａ ｏ ； ｙ ａ ｃ ｐ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｏ ａ ｙ ａｔ ｙ ａ ｇ ｏ ｒ ｐ ｙ ｅ ａ ｔ ｒ ｉｔ ｔ ； ｔ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ ｄ ｎ ｍｉ ｒ ｇ ａ ｅ ｃｅ ｒ ｏ ｉ ｉ ｉ ｎ
第 ３ 卷第 １ 期 ５ ０
２０ 年 １ ０８ Ｏ月
光 电工程
Ｏｐ ｏ Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｎ ｉｅ ｒｎ ｔ — ｌｃｒ ｎ ｃＥ ｇｎ ｅｉｇ
Ｖｏ ． ， ｏ １ １３５ Ｎ 。 ０ Ｏｃ ． ０ ｔ ２ ０８
文 章编 号 ：１０— ０Ｘ（０ ８１— ０ ３０ ０ ３ ５ １ ２ ０）０ ０６ —７
基于造影图像的冠状动脉血管三维表面重建方法
第3期
陈晓冬等：基于造影图像的冠状动脉血管三维表面重建方法
·113·
血管直径分别为 2a 和 2b，以 O 点为原点建立图 示的笛卡尔坐标系 Oxy；两个投影轴之间的夹角
为θ （造影过程中θ 一般选择在 60o ~120o 范围 内）。两束夹角为θ 的平行 X 射线相交得到以 O
中心的平行四边形 ABCD，血管横截面就是该平 行四边形的内切椭圆，设该椭圆在 x 轴方向的轴 长为 2a，在 y 轴方向的轴长为 2n，于是椭圆方 程为
（10）
式中 “×”表示矢积，“·”表示内积。 于是在 B 样条三维骨架上选择采样点
sl (ti ) ,(i = 0,1, 2,L) ，在各点处按式（9）建立
局部坐标系，如图 5 所示。然后将对应的椭圆轮 廓经多边形简化后，用三角面片连接起来，以构
成一个封闭的曲面。
l
Sl (t0)
Sl (t1)
Sl (t2)
x2 + y2 sin2 θ = 1 a2 b2 − a2 cos2 θ
（9）
2.2 局部坐标系 为了在三维骨架点处表示椭圆横截面，需要
建立该点的局部坐标系。式（1）所示的三维 B
样条曲线 sl (t ) 上某点 sl (t0 ) 的局部正交坐标系 称为“Frenet 标架”。该坐标系的原点为 sl (t0 ) ，
（7）
(n2b2 − a 2n2 cos2 θ ) = 0
又因为 a > 0, b > 0,θ ∈ ⎡⎣60o，120o ⎤⎦ ，所以
n2 = b2 − a2 cos2 θ sin2 θ
（8）
显然当θ = 90o 时，n = b 。于是，三维骨架点 O
处垂直于骨架切线方向的血管截面就可以用式
冠状动脉树三维重建理论模型的研究
（7）
t 为平移矩阵，t = T1 − R −1 ⋅ T2 = T1 − RX ( β 1 ) ⋅ RY (−α1 ) ⋅ RY ( −α 2 ) ⋅ R X (− β 2 ) ⋅ T2 GT = [ R t ] 称为几何变换矩阵 所以坐标系 x1 y1 z1 s1 到 x2 y2 z2 s2 间的几何变换关系可以用式（7）表示，这也是计算冠状 动脉树三维坐标的必要条件。由上式可知，根据 LS1O , LS2O 和造影角度可以计算几何变换矩
1 双平面 X 射线造影系统
目前，冠脉造影技术是应用最广泛的医学影像技术之一。当 X 射线透过人体时，由于注
收稿日期：2002－07－29 作者简介：郁道银（1945－） ，男，安徽肥东人，教授，主要研究领域为光纤光电器件及医用图像处理。
・８４・ 工 程 图 学 学 报 ２００３ 年
ξ1i x1i y = z ⋅ η 1i 1i 1i 1 z1i
பைடு நூலகம்其中
ξ 2i x 2i y = z ⋅η 2i 2i 2i 1 z 2i
（1）
u1i x1i v y = η1i = 1i = 1i （2） D1 z1i D1 z1i u x v y ξ 2i = 2i = 2i η 2i = 2i = 2i （3） D2 z 2i D 2 z 2i 由 OXYZ 坐标系转换到 x1 y1 z1 s1 坐标系，使 OZ 轴和 z1 s1 重合，可以通过两次旋转变换、 ξ1i = [ x1 , y1 , z1 ]T = RX ( β 1 ) ⋅ RY (−α1 ) ⋅ [ X , Y , Z ]T + T1 −1 −1 [ X , Y , Z ]T = RY (−α1 ) ⋅ RX ( β 1 ) ⋅ ([ x1 , y1 , z1 ]T + T1 ) [ x 2 , y 2 , z2 ]T = RX ( β 2 ) ⋅ RY (−α 2 ) ⋅ [ X , Y , Z ]T + T2 −1 −1 [ X , Y , Z ]T = RY (−α 2 ) ⋅ RX ( β 2 ) ⋅ ([ x 2 , y 2 , z 2 ]T + T2 )
三维重建技术中的数据处理与优化技术
三维重建技术中的数据处理与优化技术在现代科技的发展中，三维重建技术成为了许多领域的研究热点，包括计算机视觉、图像处理、虚拟现实和增强现实等。
三维重建技术的目标是通过利用从不同角度获取的图像或传感器数据来还原和重建三维场景的准确模型。
然而，在进行三维重建的过程中，由于算法和设备的限制，采集到的数据常常存在噪声、缺失和不一致等问题。
因此，数据处理与优化技术在三维重建中具有关键的作用，能够提高数据的质量和准确性。
数据处理是三维重建技术中的一个重要环节，主要用于去除噪声、填补缺失和纠正不一致等问题。
首先，对于噪声的处理，可以使用滤波算法来减少图像或数据中的噪声干扰。
常用的滤波方法包括高斯滤波、中值滤波和双边滤波等。
这些滤波算法能够保留图像的细节信息同时去除噪声，从而提高重建结果的质量。
其次，对于数据缺失的处理，可以通过插值算法来填补缺失的数据点。
插值算法根据已知数据点的位置和属性来估计缺失数据点的值。
常用的插值算法有线性插值、最近邻插值和双线性插值等。
最后，对于数据不一致的处理，可以通过配准算法来纠正数据之间的不匹配。
配准算法能够将不同视角或传感器采集到的数据进行对齐，从而消除不一致导致的重建错误。
另外，数据优化是三维重建技术中不可或缺的一部分，它通过对重建结果进行优化和改进，进一步提高重建模型的准确性和真实感。
常用的数据优化方法包括平滑、填充和细化等。
首先，平滑算法能够对重建模型中的不连续和噪声进行平滑处理，从而得到更加连续和真实的曲面。
平滑算法包括均值滤波、高斯滤波和流形细分等。
其次，填充算法能够根据已有的数据点来填充重建模型中的空洞，使其更加完整和贴近真实场景。
填充算法可以基于几何信息或纹理信息来进行。
最后，细化算法能够对重建模型中冗余的细节进行细化和优化，从而得到更加精细和真实的模型。
细化算法可以通过分层提取、边缘检测和曲线拟合等来实现。
除了数据处理和优化之外，三维重建技术中还有其他一些关键技术可以提高重建过程的效果和效率。
医学影像处理中的三维重建技术优化研究
医学影像处理中的三维重建技术优化研究摘要：随着医学影像技术的发展，三维重建在医学影像处理中扮演着重要的角色。
然而，传统的三维重建技术存在着诸多的问题，例如计算复杂度高、重建结果不准确等。
因此，优化三维重建技术成为了当前医学影像领域的研究热点。
本文通过分析现有的三维重建技术存在的问题，并提出了一些优化的方法，以提高三维重建结果的准确性和效率。
一、引言三维重建技术是将二维医学影像通过计算机处理转换为三维模型的过程。
它在医学影像处理领域中有着广泛的应用，例如在疾病诊断、手术规划和导航等方面。
然而，传统的三维重建技术存在着一些问题，限制了其在临床实践中的应用。
二、传统的三维重建技术存在的问题1. 计算复杂度高：传统的三维重建技术需要大量的计算资源和时间来完成重建过程，影响了三维重建结果的实时性和准确性。
2. 重建结果不准确：传统的三维重建技术在处理医学影像时容易出现模糊、变形等问题，导致重建结果的准确性不高。
3. 数据噪声影响：医学影像中常常存在噪声干扰，传统的三维重建技术对噪声不敏感，不能有效地滤除噪声对重建结果的影响。
三、优化三维重建技术的方法1. 数据预处理：在进行三维重建之前，对医学影像数据进行预处理可以有效地减少噪声的影响。
常用的方法包括去除噪声、平滑数据、增强边缘等。
2. 优化算法设计：设计高效的算法是提高三维重建技术效果的关键。
例如，基于图像处理的算法、基于深度学习的算法等，可以在保证重建结果准确性的同时，减少计算复杂度，提高重建速度。
3. 机器学习应用：利用机器学习技术来优化三维重建的方法也是一个研究热点。
通过训练大量的医学影像数据，可以构建高效、准确的三维重建模型。
四、优化后的三维重建技术的应用优化后的三维重建技术在医学影像领域有着广泛的应用前景。
它可以为临床医生提供更准确的诊断结果，提高疾病的早期检测率。
同时，在手术规划和导航方面也可以起到重要的作用，帮助医生更好地理解患者的病情和手术区域。
医学影像处理中的算法优化与改进
医学影像处理中的算法优化与改进第一章：引言随着医学影像技术的发展，商业影像设备的普及以及医学信息化的逐步完善，医学影像处理成为医学诊断中十分重要的一环。
医学影像处理中的算法优化与改进是一个十分迫切的问题，它直接关系到医学影像的诊断精度和有效性。
本文将从医学影像处理的基本原理、医学影像算法优化的难点以及初步改进方向进行分析。
第二章：医学影像处理的基本原理医学影像处理中主要包括两种形式：2D（二维）和3D（三维）医学影像处理。
2D医学影像处理是指对医学影像在二维平面上进行图像处理，如缩放、旋转、添加文字、标记病灶等。
3D医学影像处理则是对医学影像数据进行立体或立体切片展示，如立体重建、断层重组等。
值得注意的是，医学影像处理与传统图像处理相比有着明显的特点。
在医学影像处理中，图像本身往往包含着疾病信息和病理学特征等重要信息，医学人员希望通过图像处理方法去识别和提取这些信息。
因此，医学影像处理需要结合临床一定的医学知识和经验，才能取得良好的效果。
第三章：医学影像算法优化的难点在医学影像处理中，算法优化是一个关键的环节。
优秀的算法优化方法能够提高医学影像处理算法的性能，从而更好地提取图像特征和病理学信息。
在医学影像算法优化中，难点主要包括以下几个方面：3D医学数据存储与传输：3D医学影像数据量大、复杂，医学影像处理系统中对其处理、计算分析负担较重。
因此，如何高效地传输和存储3D医学图像数据是一个十分关键的问题。
医学影像分类：在诊断背景下，对医学影像进行自动分类十分关键。
该项技术可为医生提供辅助诊断，提升医学影像处理的效率和通用性。
医学影像分类的目标是将图像分为正、负例，或进一步实现多类别分类。
异构数据集融合：医学影像处理不仅包含有CT、MRI等不同类型的数据，还涉及到不同仪器、不同厂商数据集之间的差异。
因此，如何处理不同类型的数据集，进行融合，在保证数据质量的前提下提高数据利用率也是一个重要的难题。
第四章：医学影像算法的初步改进方向为了解决医学影像算法优化的难点，需要从多个方面进行改进。
冠脉树中感兴趣血管段最佳造影角度的计算
天 津 大 学 学 报 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉｎｉ ｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ ｏ ａ ｊ Ｕ ｉｅｓｙ Ｔ ｎ ｔ
Ｖ０． ９ Ｎｏ ３ Ｊ３ ． Ｍａ ．２ ｏ ｒ ｏ６
冠脉树 中感兴趣血管段最佳 造影角度 的计算
胡春红 ， 郁道 银， 孙 正，陈晓冬
（ 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信 息技术科 学教 育部重点 实验 室 ， 天津 ３０７ ） ００２
量精度 ， 用于指导介入性治疗．
关键词 ：冠脉造影 ；血管缩短 ； 血管遮盖 ； 最佳造影 角度 ； 三维重建 中图分类号 ：Ｔ ９ １７ Ｎ １． ３ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：０ ９ － １７ ２０ ） ３ ０４ — ６ ４ ３ ２ ３ （０ ６ ０ — ３ ３ ０
Ｃａｃ ｌ ｔ ｎ ｏ ｔ ａ ｇｏ ｒ ｐ ｉ ｅ ｎ ｇｅ ｏ ｈ ｅ ｍｅ ｔｏ ｌｕ ａ ｉ ｆＯｐ ｉ ｌ ｏ ｍ Ａｎ ｉ ｇ ａ ｈ ｃ Ｖｉｗｉ ｇ Ａｎ ｌｓ ｆ ｒ ｔ ｅ Ｓ ｇ ｎ ｆ
摘 要 ：冠心病 的临床诊 断 中， 由于其他血管的重叠和透视 投影 成像 导致 血管 长度 缩短 ， 致使 基 于造 影 图像 的定
量分析不能获得 精确的测量结果． 在冠状动脉树三维 重建的基础 上， 究 了冠状 动脉树 感兴趣 血管段 最佳 造影 角 研 度的计算方法 ， 即通过使血 管投影 缩短 百分 比和遮盖 百分比最 小化来获得 最佳造影 角度 ， 并且 通过对 血管段 长度 和血管分支夹角分别进行基于造影 图像 和基 于最佳 造影 角度 下的定 量分析 ， 比较 验证该 方法 的正确 性． 于造 来 基 影 图像的血管段 长度和分 支夹 角的定量分析的平均误 差是 一 ．５ ｍ和 一７９ ５０ ， ３ ２００ｍ ．５ 。 标准偏差是 ６２ ８３ｍ ．７ ｍ和 ５ ８ ９６ ． 于最佳造影 角度 下的血 管段 长度和分 支夹角的定量分析 的平均误差是 一１７ ００ ｍ ．２ 。基 ．５ ｍ和 一０ ３５０ ， ．３ 。 标 准偏差是 ０ ８ ６０ｍ ．６ ｍ和 ２ ４ ８１ ． ．３ 。 实验结果表明 。 最佳造影 角度 下的定量分析 能够有效地 提 高临床 医学参 数的测
树木三维结构重建研究进展
树木三维结构重建研究进展范一峰;黄兴召【摘要】Three-dimensional structure of trees is important content of forestry research and also a hot issue in the computer graphics field. Currently, there are mainly two methods for the reconstruction of three-dimensional structure of trees: one is a rule-based method, which creates a three-dimensional structure of trees by means of data statistics and determined rules and regulations or complied programs; the other is an image-based method, which recreates a three-dimensional structure of trees by means of take pictures of trees to solve 3D point cloud of pictures, based on which branches are reconstructed, followed by generated leaves. The two methods are described, with existing problems and development direction pointed out.% 树木三维结构是林业研究的重要内容，也是计算机图形学领域中的一个热点问题。
目前树木三维结构重建主要有两种方法：一种是基于规则的方法，根据数据统计，利用设定的规则标准或编写的程序语言创建树木三维结构；另一种是基于图像的方法，利用拍摄的树木照片求解出照片的三维点云，根据三维点云重建枝干，然后插入生成叶，以此来重建树木三维模型。
基于256CT影像数据的冠脉血管三维实体模型重建
基于256CT影像数据的冠脉血管三维实体模型重建摘要：目的：讨论应用基于256CT影像数据的冠脉血管三维实体模型重建技术对于冠脉血管疾病的诊断与治疗的作用。
方法：选取本院心内科2017年1月至2017年10月收治的心脏冠脉血管疾病患者45例作为研究对象，选取同期入院的无心血管疾病患者45例作为健康组，使用星云工作平台对256CT的图像结果进行三维重建，评价重建后的诊断符合率。
结果：根据三维图像判定的结果，对于45名病人判定的正确率为100%，而对于健康人，其中3人被错误的判定为冠心病患者，正确率为93.3%，两组正确率的差异具有统计学意义。
结论：应用基于256iCT的心脏冠脉血管三维重建技术，对于冠脉血管状态的重现性好，并且更加直观，根据三维重建结果对于疾病判定的灵敏度与特异度均较高，提示此技术的优越性，对于其进一步的应用仍然值得探索。
关键词：影像数据；三维重建；冠脉血管心脏冠脉血管为心脏的营养血管，其血管分布繁杂并且在个体之间走行多变，而临床对于冠脉血管病变的诊治一直为技术性非常强的工作，并且对于冠脉血管畸形的患者，其病变往往十分细小，诊断更加困难，而数字三维成像技术为心脏冠脉血管疾病的影像诊治带来了新的思路，本研究讨论了应用基于256CT影像数据的冠脉血管三维实体模型重建技术对于冠脉血管疾病的诊断与治疗的作用，为技术的发展以及冠脉血管疾病的诊治提供了思路。
1.材料与方法1.1研究对象的选取选取本院心内科2017年1月至2017年10月收治的心脏冠脉血管疾病患者45例作为研究对象，选取同期入院的无心血管疾病患者45例作为健康组。
纳入标注为（1）既往无严重的心瓣膜病，无恶性心律失常者；（2）病人病情能够耐受CT诊断，对于碘海醇无过敏者；（3）自愿参与本次研究，并且签署了知情同意书的患者。
1．2 方法所有患者均由护理人员辅助使用飞利浦256Ict进行心脏扫描，扫描前嘱患者保持心情平静，并且由护理人员教授患者在扫描之中进行屏气，待患者心率稳定于55到70次每分时进行扫描，静脉输入碘海醇作为造影剂。
冠状动脉树三维重建方法
冠状动脉树三维重建方法黄家祥;郁道银;陈晓冬;谢洪波;孙正【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2004(037)005【摘要】为定量分析狭窄血管的长度和选取最佳造影角度,以指导冠心病的介入性治疗,研究了基于两幅冠脉造影图像重建三维冠状动脉树的两种理论方法,即根据透视成像原理推导三维坐标的"最小二乘解"及根据两条异面直线间公垂线的几何性质推导三维坐标的"几何解".比较了这两种重建方法的目标函数,同时讨论了三维重建误差的两种评价方法3D重建误差和2D重建误差.最后利用两幅不同角度的单面冠脉造影图像成功实现了冠状动脉树的三维重建,重建误差统计证明了该三维重建方法的正确性.【总页数】6页(P386-391)【作者】黄家祥;郁道银;陈晓冬;谢洪波;孙正【作者单位】天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】TN911.73【相关文献】1.基于B样条的冠状动脉树骨架三维重建方法 [J], 郁道银;黄家祥;陈晓冬;孙正;谢洪波2.基于造影图像的冠状动脉血管三维表面重建方法 [J], 陈晓冬;黄家祥;郁道银;孙正3.冠状动脉树三维重建理论模型的研究 [J], 郁道银;黄家祥;谢洪波;徐智;孙正4.基于未标定单平面造影图像的冠状动脉树三维重建 [J], 杨健;王涌天;刘越;唐宋元;李延辉5.基于图像融合的冠状动脉三维重建方法的研究进展 [J], 刘玉倩;蔺嫦燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于未标定单平面造影图像的冠状动脉树三维重建
基于未标定单平面造影图像的冠状动脉树三维重建
杨健;王涌天;刘越;唐宋元;李延辉
【期刊名称】《计算机学报》
【年(卷),期】2007(30)9
【摘要】提出了一种基于两幅未标定单平面造影图像的冠状动脉树三维重建新方法.该方法在不对设备和图像进行标定的情况下,仍然能够对低阶的畸变进行校正,对C型臂运动模型进行估计,并且充分利用到了病床的运动信息;同时,该方法不仅能够用于投影焦距不变的系统,同样也能够应用于投影焦距发生较大改变的系统,具有较大的灵活性.实验结果统计表明:该文提出的冠状动脉三维重建方法具有较高的有效性和鲁棒性,能够获得小于0.26mm的重投影误差,大大提高了基于非标定造影图像冠状动脉三维重建的精度.
【总页数】9页(P1594-1602)
【作者】杨健;王涌天;刘越;唐宋元;李延辉
【作者单位】北京理工大学,北京,100081;北京理工大学,北京,100081;北京理工大学,北京,100081;北京理工大学,北京,100081;首都医科大学附属北京朝阳医院心脏中心,北京,100020
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.冠状动脉造影三维重建与造影平面定量对比分析 [J], 李轶;刘宏斌;盖鲁粤;王立军;杜络山
2.基于概率跟踪的冠状动脉造影图像的血管树提取 [J], 周寿军;陈武凡;冯前进;张建贵;王涌天
3.基于模型的旋转冠状动脉造影三维重建 [J], 李泽文;胡轶宁
4.CardiOp-B冠状动脉造影三维重建系统与定量冠状动脉造影对照分析研究 [J], 徐浩;周国伟;戴秋艳;刘少稳
5.冠脉造影三维重建评估冠状动脉粥样硬化病变与传统冠状动脉造影的对照研究[J], 李轶;刘宏斌
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冠脉造影三维重建定量分析(QCA)及最佳投照角度的研究的开题报告
冠脉造影三维重建定量分析(QCA)及最佳投照角度的研究的开题报告题目：冠脉造影三维重建定量分析(QCA)及最佳投照角度的研究摘要：冠心病是世界上最常见的心血管疾病之一，其发病率和死亡率呈现逐年上升的趋势，成为影响人类健康和生活质量的重要因素。
冠脉造影技术在临床上的应用成为冠心病诊断和治疗的重要手段。
本研究旨在通过冠脉造影三维重建定量分析(QCA)和最佳投照角度的研究，提高冠脉造影的准确性和临床应用价值。
关键词：冠心病；冠脉造影；三维重建；定量分析；最佳投照角度第一部分：研究背景心血管疾病是全球范围内最常见的死亡原因，而冠心病又是心血管疾病中最常见的一种，占据了心血管病死亡率的40%以上。
冠心病的发病率和死亡率在全球范围内呈现逐年上升的趋势，已经成为影响人类健康和生活质量的重要因素。
冠脉造影技术是目前临床上诊断和治疗冠心病最重要的手段之一，具有准确、可靠、直观等特点。
然而，传统的冠脉造影技术存在一些局限性，如定量分析不精确、局部病变遗漏等问题，这些问题对冠心病的诊断和治疗产生了一定的不利影响。
三维重建技术可以将冠脉造影图像进行全方位重建，从而形成具有空间感的三维模型。
三维重建技术可以克服传统冠脉造影技术的局限性，同时提高冠脉造影的准确性和临床应用价值。
在三维重建技术的基础上，定量分析技术可以进一步提高冠脉造影的准确性，最佳投照角度的研究可以进一步优化冠脉造影的成像效果。
第二部分：研究目的与意义本研究旨在探讨冠脉造影三维重建技术的应用价值，提高冠脉造影的诊断和治疗水平。
具体目标包括以下几点：1.建立冠脉造影三维重建技术的定量分析模型，提高冠脉造影的准确性和可靠性。
2.确定冠脉造影的最佳投照角度，优化冠脉造影的成像效果。
3.探讨冠脉造影三维重建技术在临床应用中的优势和局限性。
第三部分：研究内容和方法本研究主要包含以下三个部分：1.建立冠脉造影三维重建技术的定量分析模型通过收集一定数量的冠脉造影图像，建立冠脉造影三维重建技术的定量分析模型。
冠状动脉造影三维重建的定量分析研究的开题报告
冠状动脉造影三维重建的定量分析研究的开题报告题目：冠状动脉造影三维重建的定量分析研究研究背景：随着计算机技术、影像技术等的不断发展，三维重建技术在医学影像学、心血管病学等领域应用越来越广泛。
对于冠状动脉造影（CAG）影像，传统的二维重建方式难以显示出冠状动脉的全貌及其三维形态，而三维重建技术可以提供更加直观、全面的信息，对于冠状动脉疾病的诊断、治疗和评估具有非常重要的临床意义。
研究目的：本研究旨在探究冠状动脉造影影像的三维重建技术，并尝试采用定量分析的方法，对三维重建后的冠状动脉影像进行量化评估，以期提高冠状动脉疾病的诊断及治疗水平。
研究内容：1. 根据冠状动脉造影影像数据，采用三维重建技术对其进行重建。
2. 对重建后的冠状动脉影像进行分割处理，提取出感兴趣的区域。
3. 设计定量分析算法，对冠状动脉影像进行三维测量和分析，包括冠状动脉的管径、长度、弯曲程度等参数。
4. 采用实际CAG影像作为数据，进行实验验证，比较定量分析方法和传统二维测量方法之间的差异及优劣。
5. 对定量分析结果进行统计学分析，评价三维重建技术在冠状动脉诊断中的作用。
研究意义：本研究可以为临床医生提供更加直观、准确的冠状动脉影像信息，提高冠状动脉疾病的诊断准确性和治疗效果。
同时，本研究还可以推动三维重建技术在医学影像学中的应用，为相关领域的研究提供参考。
研究方法：本研究采用实验研究方法，利用计算机软件，对冠状动脉造影影像进行三维重建和分析，比较定量分析方法和传统二维测量方法之间的差异及优劣。
实验数据来源于已有的CAG影像数据，对于定量分析结果进行统计学分析。
预期成果：本研究预期通过三维重建技术，提高冠状动脉疾病的诊断准确性和治疗效果，同时推动三维重建技术在医学影像学中的应用发展。
具体成果包括研究报告、论文发表等。
IVUS三维重建总结
1.主要研究内容CAG图像和预处理，CAG二维信息的提取，血管中心线的三维重建，IVUS图像的图像预处理，内外膜分割，三维血管中心线与IVUS图像融合。
1.1. CAG图像预处理冠脉造影图像属于高噪声，低信噪比图像，又因为下一阶段是要进行边缘检测，所以需要考虑减少噪声并增强边界的滤波器。
图像预处理方法考虑的有高斯滤波，中值滤波，灰度拉伸，tophat变换。
1.1.1.高斯滤波高斯滤波器是图像处理中最有效常用的去噪方法，能够有效的去除图像中的服从正太分布的随机噪声。
高斯函数具有旋转对称性，因此处理后图像不会出现偏差，并且高斯函数有可分性，可以简化运算。
因此高斯平滑对冠脉造影图像有一定的去噪效果。
1.1.2.中值滤波中值滤波是一种非线性空间滤波器，其对处理椒盐噪声非常有效。
因此首先选用中值滤波的方法来去除这种噪声。
该滤波方法所选的模板越大则平滑去噪的效果越好。
它的优点是一方面它的减少噪声和增强边缘效果比较明显，而另一方面相比其他形式滤波处理速度较快。
缺点是去噪的同时也会平滑掉一些有用的细节。
1.1.3.灰度拉伸由于造影图像在造影过程中会受到客观条件的限制，使得图像出现一些细节上的问题。
灰度拉伸处理正是针对造影图像的这一缺点进行补偿，通过对造影图像的灰度进行拉伸，把灰度区间[a, b]内的像素映射到[c, d],灰度拉伸的目的是增强图像的对比度和提高其质量。
1.1.4.Tophat变换对结构噪声应用形态学TopHat变换消除图像背景的不均匀性。
冠脉造影图像中存在多种噪声因此需要取出这些不同的背景噪声。
除了背景噪声外，造影胶片还常常出现曝光不均匀的现象，使得背景不均匀。
Top-Hat变换方法是形态学方法中的一种，在图像对比度增强、亮度调整中有很好的应用。
1.2.CAG二维信息的提取在IVUS获得的图像检查时获得的造影图像，分为两种，一种是导管可见，一种是导管不可见。
若导管不可见一般把血管路径作为导管回撤路径。