基于VTK的OCT三维图像重建研究

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基于VTK光线投射法的CT图像三维重建

ｊｃｉ）ａｄＣｍｐｓｅｕｃｉａ —ｃｓｎｌｒｍ．Ｔｅａｖｎａｅａｄｄｓｄａｔｅｆｈｓｒｅｆｎｔｎｅ３ｅｔｎｎｏｏｉＦｎｔｎｉＲｙａｔｇａｏｉｏｔｏｎｉｇｔｈｈｄａｔｓｎｉｖａｓｏｅｅｔｅｃｏｓｎｔＤｇａｎｇｔｈｕｉｉｈ
ｒｃｎｓｒｔｏｎｗｅｅｖｌｄａｅｄｃｍｐａｅｅｏｔｕｃｉｒａｉｔｄａｏｎｒｄ．ＴｅｒｓｌｎｄｃｔｄｔｔｔｅＶＴＫｐｐｏｃｆ３ｖｉｕａｉａｉａａｔｏｖｎｅｃｈｅｕｔｉｉａｅｈａｈａｒａｈｏＤｓｌｚｔｏｎｈｓｆｓ，ｃｎｅｉｎｅａｇｆｃｅｃｎｄｈｉｈｅｉｉｎｙ，ａｄｔｓｇｅｏｈｍｈｏｄｂｅｄｐｎｄｄｏｎｔｅａｐｌｃｔ．ｎｈｅｕａｆｔｅｓｕｌｅｅｅｈｐｉａｉｏｎＫｅｙｏｒＶＴＫ，３Ｄｅｏｔｕｃｉｎ，ＣＴ，ｒｙ— ｃｓｉｇｗｄｓｒｃｎｓｒｔｏａａｔｎ
ＣｌｓｍｂｒＴ３１４１ａｓＮｕｅＰ９．
Ｉ引言
可视化工具包ＶＫ（ｉａｚｔｎＴｏｋｔ是由ＴＶｓｌａｉｏｌｉｕｉｏ）
了分析比较。
２ＶＫ绘制机制Ｔ
ＶＫ（ｉａｚｔｎＴｏｋ）一种基于Ｏｅ — ＴＶｓｌａｏｏｌｉ是ｕｉｉｔｐｎ
ＭｅｎｐｎＺｈａｇＨｏｎｍｉＬｉＸｉｏｅｇｉＫａｇｉｇｎｇｎａｆｎ

基于VTK的医学图像三维重建系统的设计与实现

第26卷第1期长春工业大学学报(自然科学版) Vol126,No.1 2005年3月 Journal of Changchun University of Techonology(Natural Science Edition) Mar12005 文章编号:100622939(2005)0120042203基于VTK的医学图像三维重建系统的设计与实现牛刚,　林晓梅,　白昱,李琳娜(长春工业大学电气与电子工程学院,吉林长春　130012)摘　要:V T K(The Visualization Toolkits)是一个基于面向对象方法设计的、功能强大的可视化和图形图像处理的工具箱。

文中针对医学图形图像处理的需要和特点,利用V T K的图像处理和可视化及图形显示功能,用面向对象的方法设计和实现了一个医学图形图像处理系统Med3REC,为虚拟现实和医学图像归档及传输系统的开发奠定了基础。

关键词:虚拟现实;类;图像处理;可视化;DICOM3.0标准;面向对象;三角面片中图分类号:TP391141 文献标识码:A 医学图形图像处理系统离不开医学图像,它包括计算机断层扫描图像(Comp uted Tomo2 grap hy Image,CT)、超声波(Ult rasonograp hy, U S)、磁共振图像(Magnetic Resonance Image, MRI)和核医学图像(Nuclear Medicine Image, NM I)等。

虚拟外科手术(Virt ual Surgery Operation, VR)是计算机虚拟现实(Virt ual Reality)的一个崭新的应用领域。

虚拟现实是人机交互的、模仿现实环境并且能允许多用户实时操作的应用接口,它的一个最主要的应用就是医学领域的虚拟手术的完全模拟,提高了现实手术操作计划的安全性、实时性和高效性,其中医学图像的三维重建技术就是虚拟现实的核心技术。

OCT医学影像分割与三维重建关键技术研究的开题报告

OCT医学影像分割与三维重建关键技术研究的开题报告一、研究背景眼科疾病是全球范围内普遍存在的病症。

其中，青光眼、白内障等疾病对患者的视力和生活质量造成了极大的影响。

光学相干断层扫描（OCT）是一种新型的非接触式眼科诊断技术，其通过高分辨率三维图像的成像，可以对眼部组织进行全面的检测和分析。

然而，由于OCT图像具有低对比度、噪声干扰等特点，使得图像的结构清晰度不高，影响了医生对图像的分析和诊断。

因此，如何对OCT 图像进行有效的医学影像分割和三维重建成为了眼科诊断领域所面临的重要问题。

二、研究内容本课题旨在研究OCT医学影像分割和三维重建的关键技术，通过对影像分割、图像配准、三维重建等多个环节进行深入研究，实现对OCT 图像的精准分割和三维重建，并为眼科医生提供更加快速、准确的临床诊断工具。

具体任务分为以下几个方面：1.研究OCT图像的特点，分析影响医学影像分割和三维重建效果的因素，明确研究目标。

2.研究医学影像分割的基本理论和方法，分析常用的图像分割算法的优缺点，选择最适合OCT图像分割的方法，并对其进行深入研究。

3.研究图像配准方法，包括基于特征的配准和基于变形的配准，并进行比较和分析；研究无需配准的三维重建方法，探究基于表面重建和基于密度重建的方法，分析其优缺点。

4.根据已有研究成果和实验数据，实现OCT图像的医学影像分割和三维重建，并对算法的效果进行评估和测试。

同时，针对实际应用场景，进行性能优化和算法改进，提高算法的鲁棒性和精度。

三、研究意义本课题的研究内容与眼科医学领域的发展密切相关，成果的实现将对眼科诊断、治疗和预防等多个方面产生积极的影响。

具体意义包括：1.提高临床诊断效率和准确性。

OCT医学影像分割和三维重建技术可以提供更精准的眼科图像分析和诊断，帮助医生更准确地评估患者眼部病情，制定更好的治疗方案。

2.推动眼科医疗技术的发展。

本课题的成果还可以为眼科医疗技术的发展提供新的思路和方法，促进医学影像分析和三维重建的研究和应用。

基于VTK的医学图像三维重建应用研究

中图分类号：Ｐ９Ｔ３１
文献标识码：Ａ
文章编号：０９— ９０２１）５— ０７—０１０４７（００００８３
收稿日期：００— １—１２１０４
基金项目：国家８３高新技术项目（０６Ａ２３６；６２０Ａ０Ｚ４）作者简介：朱玲利（９１，女，１８一）河南偃师人，硕士，助教．
随着计算机断层扫描（Ｔ和磁共振（Ｃ）ＭＲ）医等
学成像技术的产生和发展，别是随着计算机技术特的发展，医学序列图像可视化如今已经作为医学图
像处理中研究的热点问题之一．它是指利用二维医
１ＶＴ可视化绘制机制Ｋ
据，小为１８ ×１８ × ２，间隔为３ｍ大２２９层ｍ．采用ＭＣ算法和Ｒｙ～ｃｓｎａａｔｇ算法三维重建骨骼和皮肤ｉ
用的热点．为此，我们提出采用ＶＫ库进行医学数据可视化．中研究了表面绘制和体绘制两种绘制技术，Ｔ其表面绘制用移动立方体法实现，体绘制则用光线投射法实现，并通过比较两种技术的结果讨论了他们的特点．从结果中可以看出，ＴＶＫ作为一种图像处理和三维可视化的工具其功能是十分强大的．关键词：医学图像；三维重建；ＴＶＫ
实现三维可视化的关键是三维重建，医学图像三维重建的方法主要有面绘制和直接体绘制两类＿．面绘制是指物体表面的重建，从三维数据２Ｊ它中抽取出等值面后，用传统的图形学技术对物体再

基于VTK的医学图像三维重建的研究与实现

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＶＴＫ；Ｃｒｏｓｓ — — ｓｅｃｔｉｏｎＰｌａｎｅ；ＣｏｒｏｎａｌＰｌａｎｅ；ＳａｇｉｎｌａＰｌａｎｅ；３ＤＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｖｏ１．９，Ｎｏ．１，Ｊａｎｕａｒｙ２０１３．
Ｔｅｌ：＋８６ — ５５ｌ一６５６９０９６３６５６９０９６４
基于ＶＴＫ的医学图像三维重建的研究与实现
贺锐钢，杜红
（长江大学电子信息学院，湖北荆州４３４０２３）
ｃｉａｎｓｗｉｔｈｔｈｅｐａｔｉｅｎｔＳｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｕｉｔｉｖｅｌｙ．ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙ．ＶＴＫｉｓａｎｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｗｉｄｅｌｙｕｓｉｎｇｏｐｅｎｓｏｕｒｃｅｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｔｏｏｌｋｉｔ，ｗｈｉｃｈｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｆｒａｍｅｗｏｒｋａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＤＩ —
关键词：ＶＴＫ；横断面；冠状面；矢状面；三维重建中图分类号：ＴＰ３１７文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — ３０４４（２０１３）０１ — ０１６５ — ０３

基于VTK的医学图像三维可视化的研究与实现

长春理工大学学报（自然科学版）Journal of Changchun University of Science and Technology （Natural Science Edition ）基于VTK 的医学图像三维可视化的研究与实现摘要：根据当前PACS 系统的需要，利用VTK —基于面向对象方法设计，功能强大的可视化类库，实现医学影像数据三维可视化系统。

本文介绍了面绘制和体绘制两种常用的方法。

基于VTK 的体绘制重建速度快，效果逼真。

关键词：三维重建；VTK ；面绘制；体绘制；PACS 中图分类号：TP317.4文献标识码：A文章编号：1672－9870（2007）04－0120－02收稿日期：2007－08－12项目基金：吉林省科技厅项目（20030307）作者简介：苗语(1980－)，女，硕士，主要从事医学图像处理的研究，E-mail ：custmiao@ 。

苗语，师为礼，郭乃珠(长春理工大学计算机科学技术学院，长春130022)Development and Implement of 3-D VisualizationSystem for Medical Image Based on VTKMIAO Yu ，SHI Weili ，GUO Naizhu(School of Computer and Technology ，Changchun University of Science and Technology ，Changchun 130022)Abstract ：According to the requirement of PACS ，we use VTK to realize a three dimensional visualization system.VTK is a powerful object-oriented designed class library for visualization with multiple rendering techniques.This paper introduces two techniques-surface rendering and volume rendering.Reconstruction effects prove that this method is easy to get satisfied results with good quality in short time.Key words:3-D reconstruction ；volume rendering ；surface rendering ；PACS随着计算机三维图形图像技术的迅猛发展，其最新成果已经应用到各个领域。

一种基于VTK的医学图像三维重建

一种基于VTK的医学图像三维重建作者：胡亨伍张俊兰李敏来源：《电脑知识与技术》2012年第07期摘要：随着近年来高新技术的迅速发展，对医学图像处理的需求日益增加，尤其是医学图像三维重建技术，表明其在诊断中的重要性。

在当前软件当中，成本和计算能力都没有显示出好的效果。

针对这种情况，提出了一种基于VTK的三维重建方法，它是对DICOM源图像进行灰度插值、光线投射和体绘制等一系列操作实现的。

该方法对CT、MRI和超声图像进行体绘制，可以提供更多可视的信息帮助医疗工作者做出准确的诊断。

关键词：三维重建；VTK；体绘制中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)07-1592-03A Method of Medical Image 3D Reconstruction Using VTKHU Heng-wu1, ZHANG Jun-lan1, LI Min2(1.School of Information Engineering, Guangdong Medical College , Dongguan 523808, China;2.Center of Network and Information, University of South China , Hengyang 421000, China)Abstract: With the advanced technology in recent years, the increasing demand for an effective medical imaging system, especially the three-dimensional medical image reconstruction, has addressed its significance in diagnosis. None of the existing software show efficiency in terms of cost and computational performance. Owing to this fact, a method of 3D reconstruction using VTK has been discussed in this paper, which has been achieved through a series of processes including DICOM source data, gray interpolations, ray casting and volume rendering. The method shows its future utilities in CT, MRI and Ultrasound image volume rendering, and provides a more informative view in order to assist the medical worker.Key words: 3D reconstruction ; VTK; volume rendering随着当前健康医疗技术的快速发展，对诊断的要求也越来越高。

[VTK]基于VTK的三维重建

[VTK]基于VTK的三维重建0. Background很久很久以前记录了⼀下使⽤WPF进⾏三维重建的⼀些探索，后来了解到了VTK这个开发包，觉得功能很强⼤，因此后续都在基于VTK进⾏三维重建，在前⽂中对于VTK的⼀些相关⽹站进⾏了介绍这⾥就不再累赘了，感兴趣的Google⼀下即可。

对于VTK感兴趣的还可能会认识到与之相关的⼏个开发包。

ITK始于著名的(VHP)Visible Human Project简要地说VHP就是使⽤现代技术使⽤医学扫描等⽅式（如X光、CT、CMR等）获得⼈体⼆维图⽚，并根据这些图⽚构建出三维模型，当然这⾥说要求的精度以及细度都⾮常⾼。

⼈体的三维模型在我们头脑中可能⽴马会闪现很多电影⾥⾯有的场景，⼀个组织脉络都清晰可见的⼈体呈现在我们⾯前。

可以说在那个时代美国提出的这⼀科技项⽬不仅是⾼屋建瓴实际上也给后续相关技术的发展带来了巨⼤的推动。

不过ITK说关注的更多是三维数据的测量、切割等，如果要进⾏三维呈现通常可以和VTK进⾏协作，这两者之间的数据互通也很⽅便。

不过对于ITK的了解我也就到此为⽌，并没有安装并使⽤过。

国内对于ITK、VTK开发包类似的研究主要由⽥捷带领开发的MITK，它整合ITK、VTK，为了达到⼀致简洁的开发，主要针对的领域是医学处理。

背景知识就这么多，接下来说⼀下使⽤VTK进⾏三维重建的基本步骤。

1. 3D Reconstruction with VTK先上码。

// 读取⽂件夹下图⽚，将图像进⾏轮廓提取后再进⾏三维重建int build3DViewFull(){vtkSmartPointer<vtkRenderer> aRenderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();renWin->AddRenderer(aRenderer);vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren =vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();iren->SetRenderWindow(renWin);// 新建⽂件读取对象，常见的有vtkBMPReader、vtkDICOMImageReader、vtkJPEGReader等vtkSmartPointer<vtkJPEGReader> jpegReader =vtkSmartPointer<vtkJPEGReader>::New();// 不同的reader需要设置的参数是不同的因此本例仅适合jpegreaderjpegReader->SetFilePrefix("C:/Users/DawnWind/Desktop/000/"); // 要打开的路径jpegReader->SetFilePattern("%s%d.jpg"); // 图⽚⽂件名格式，此处为 0.jpg 1.jpg ...jpegReader->SetDataByteOrderToLittleEndian();jpegReader->SetDataSpacing(1, 1, 1.4); // 设置图⽚中像素⽐，我理解得不清楚，具体请百度之jpegReader->SetFileNameSliceSpacing(1);jpegReader->SetDataExtent(0, 209, 0, 209, 0, 29);// 这⾥因为在000⽂件夹⾥⾯有0.jpg ~ 29.jpg，所以设置为 0，29// 每张图⽚的长宽为210 * 210 因此设置为0，209jpegReader->Update();// update这⾥要注意⼀下，对于VTK在默认情况下是在最后操作时候才⼀次性刷新// 也就是说如果没有⾃动刷新的话，在⼀些中间过程中是⽆法获得到数据的，因为没update进去vtkSmartPointer<vtkContourFilter> skinExtractor =vtkSmartPointer<vtkContourFilter>::New();skinExtractor->SetInputConnection(jpegReader->GetOutputPort());skinExtractor->SetValue(200, 100); //值越⼤，保留的部分越少。

利用VTK实现DICOM医学图像三维重建

信息技术与信息化图像处理2008年第5期115利用VTK 实现D I C O M 医学图像三维重建3D Reconstructi on of D I COM M edical I m ages Based on VTK王树秀3雷声33常发亮3WAN G Shu -xiu L EI Sheng CHAN G Fa -liang摘要利用医学可视化技术可以将二维断层序列图像重建为三维虚拟实体,基于这个模型可以精确地获取病变区的大小、位置和形状,极大地提高了诊断的直观性与交互性。

VTK 是目前国际上通用的科学计算可视化工具包,D I COM 文件为医学图像的专用传输和存储格式。

在V isual C ++6.0平台下,本文借助VTK 类库,采用体绘制方法实现了D I COM 医学序列图像的三维重建,并给出了程序运行结果。

关键词三维重建 D I COM VTK 体绘制3山东大学控制科学与工程学院济南25006233浙江大学生物医学工程与仪器科学学院杭州310027基金项目:国家自然科学基金(No .60775023;山东省自然科学基金(No .Z2005G03。

D I COM (digital i m age and communicati on on medicine 文件格式为目前国际通用的医学影像专用的传输和存储格式,在P ACS 系统中得到了广泛的应用。

D I COM 图像三维重建是指将二维D I C OM 序列医学图像通过特定的重建算法重建为三维虚拟实体,可以较为准确的获得病变区的大小、位置、形状等三维信息,为进一步的病情诊断、虚拟手术等提供了更为丰富直观的信息和交互手段,极大地方便了医生的诊断治疗。

医学图像三维重建方法可以分为面绘制(Surface Rendering和体绘制(Volu me Rendering 两大类。

面绘制算法中具有代表性的是MC (M arching Cubes 算法,它通过对一系列的二维图像进行边界识别等分割原理,将感兴趣的部分以等值面的方式抽取出来,从而为用户提供较具真实感的三维图像。

基于VTK的医学图像三维重建

信息技术与信息化研究与探讨基于VT K 的医学图像三维重建VTK Based 3DM ed ica l I m age Reconstruction刘志远* 郑永果LI U Zh i -yuan Z HENG Y o ng -guo摘要本文利用VTK 可视化工具对医学图像的三维可视化进行了研究与实现。

用March i ng Cubes 算法和光线投射算法分别实现了脚部CT 图像的三维重建,通过对这两种算法的结果的比较,分析了它们各自的特点和适合的应用领域。

关键词三维可视化 VTK March i ng Cubes 光线投射Ab str ac t This paper researches and i m ple m ents 3D reconstructi on of m ed i ca l i m ages using VTK vi sua liza 2tion toolkit .3D reco nstruc tion of foot CT i m ages is i m ple m en ted usi ng M arching Cubes a l gorith m and ray tracing a l gorith m.W e analyse t he result of t he t wo m ethods and gi ve the ir characteristic and suitable fi e l ds for appli ca 2tion .K eywor ds 3D R econstructi on VT K M arch i ng cubes R ay T rac i ng*山东科技大学信息科学与工程学院 2665101 引言随着三维可视化技术发展,其技术成果被不断应用到各个领域。

在临床医学上,利用三维重建技术,可以将一系列二维断层图像重建成三维形体,给医生提供一个直观、精确的模型[1]。

基于VTK的医学图像三维重建

其中, Source用来产生数据,也叫数据层。是指对原始数据进行处理的一系列滤波器。实现一个由数据到图形的映射关系。当然光是有映射关系是不行的,因为看不到一个真实的图像, Actor (体绘制时为Volume)的作用就是将由Mapper得到的映射关系进行实体化,使人们能够看到它的绘制结果。Actor还可以通过调用属性对象(vtkproperty)来控制图像的显示属性。从而使显示出的图像更加的逼真提高三维可视化效果的方法。
体绘制技术则是对每条视线上每个像素强度计算加权和,将结果作为投影像素的灰度值。图1是以一个具体例子来说明体绘制技术的成像原理。图中中间部位带有数值的小方块表示视线通路上的各像素强度值。图上部是该直线上像素强度的直方及阻光度曲线。图的下部是计算加权和的公式与几个计算步骤。体绘制图像的显示结果由像素强度与设定的阻光度(权重)两者共同决定。
进入20世纪70年代以来,随着断层投影、核磁共振(MRI)、超声等医学成像技术的产生和发展,人们可以得到人体及其内部器官的二维数字断层图像序列或三维数据(称为医学体数据)。作为科学计算可视化的一个重要分支,医学体数据的三维可视化就是要在计算机上对这些离散数据进行插值,将其转变成为具有直观立体效果的图像,利用人类视觉系统特性来展示物体器官的三维形态,从而提供若干用传统手段无法获得的解剖结构信息,并为进一步模拟操作提供视觉交互手段。
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三维可视化工具目前国内比较常用的三维可视化工具或多或少都存在一些如代码执行效率低,计算能力差等缺点。而本课题中所使用的三维可视化工具是一种基于OpenGL的用于3D图形学、图像处理及可视化的一种工具。
中利用了流行的面向对象技术,可以直接用C++、TCL、Java或Python编写代码,可以在、Unix等操作系统下运作,其内核独立于。VTK并不是一个单一的系统,事实上它仅仅是一个目标库,这些目标库可以嵌入应用程序中,同时还可以在VTK基本函数的基础上开发自己的库函数。由于VTK是开放式的免费软件,而且具有强大的三维图形功能、良好的体系结构和高度的灵活性、可移植性,目前在美国、西欧等各个高校、研究所已经得到了广泛的应用。虽然VTK在欧美已经十分流行,但其在国内的应用还鲜有报道,本课题试图对用VTK进行三维可视化研究进行一些探索,旨在熟悉该工具包的性能并找到一种本文分别对多套数据用表面绘制和体绘制的方法进行了三维重建,初步探索出了一条用VTK进行三维重建的途径。通过研究发现, VTK不仅可视化效果好,而且应用方便,灵活性强,是非常实用的可视化工具。当然,所进行的只是一个初步探索体绘制体绘制的方法有很多种,这里使用了最大强度投影法和合成(composited)体绘制技术。MIP法的原理很简单,它假设每个体素都是能够发光的立方体。沿观察者视线方向,选择每条与3D数据体积相交直线上全部像素中的最大强度值作为图像投影平面强度值。

VTK医学图像三维重建应用及实现

时间少，代码重用率高。
关键词：ＶＫ：三维重建；动立方体法；光线投影法；医学可视化Ｔ
ＡｐｐｉａｉｎａａｉａｉｎＯＤｃｎｓｒｔＯｆＭｅｉａｍａｅｌｃｔｏｎｄＲｅｌｔｏｆ３ＲｅＯｔｕｃｉｎ０ｄｃｌｚＩｇｓ０ｆＶＴＫ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＶＴＫ，ｈｃｓａｐｎＳＵＣｒｅｓｆｗａｅｓｓｅ，ＣｅａｐｉｄｔｍａｒｃｓｉｇｏｐｔｒｇａｈｃｗｉｈｉｎｏｅＯｒｅｆｅｏｔｒｙｔｍｎａｂｐｌｅｏｉｇｅｐｏｅｓｎ，ｃｍｕｅｒｐｉｓｎｉｕｌｔｏｎｓｉｎｉｏａｄｖｓａｉａｉｎｉｃｅｔｆｃｃｍｐｕｉｇａｄｉｓｗｉｅｙｕｅｎａｌａｋｆｌｆｔｏｅａｄａｏｄ．ｉｉｓｒａｉｎｚｉｔ，ｎｔｉｄｌｓｄｉｌｗｌｓｏｅａｍｎｂｒａＴｈｓｄｓｅｔｔｎｉｈｏｄｓｒｂｓｔｅｂｓｃｃｍｐｉｉｎｓｓｅｒｈｔｃｕｅａｄｖｓａｉａｉｎｐｏｅｓｏｅｃｉｅｈａｉｏｏｓｔｏ，ｙｔｍａｃｉｅｔｒ，ｎｉｕｌｔｏｒｃｓｆＶＴＫ．ｕｔｅｍｏｅｉｐｉｓＶＴＫｏｚＦｒｈｒｒ，ｔａｐｌｅｔｈｉｕｌｚｔｏｆｍｄｉａｔｅｖｓａｉａｉｎｏｅｃｌｍａｅ，ｓｓａｓｒａｅｒｎｅｉｇｉｇｓｕｅｕｆｃｅｄｒ —Ｍａｃｎｂｓａｇｒｔｍ —ａｄａｖｕｅｒｎｅｉｇｎｒｈｉｇＣｕｅｌｏｉｈｎｏｌｍｅｄｒｎ —ＲａｙＣａｔｇａｇｒｔｍ —ｔｃｉｖＤｅｏｓｒｃｉｎｏｅｉａｍａｓｕｄｒｔｅＭｉｒｓｆｓａｔｄｉ０，ａｄｈｓｓｉｌｏｉｎｈｏａｈｅｅ３ｒｃｎｔｕｔｏｆｍｄｃｌｉｇｅｎｅｃｏｏＶｉｕｌＳｕｏ２０５ｎａｈｔｄｓｇｄｔｅｓｓｅｘｍｐｅ．ａｔｃｒｖｓｕｓｇＶＴＫｏｄｖｌｐｍｅｃｌｉａｅ ’ ｅｏｔｕｔｎｓｓｅｈｓｇｏｄｅｉｎｅｙｔｍｅａｌｓＰｒｃｉｅｐｏｅ，ｉｈｎｔｅｅｏｄｉａｍｇｓｒｃｎｓｒｃｉｙｔｍａｏｏｒｃｎｔｕｔｏｅｕｔ，ｅｓｄｖｌｐｅｔｔｅａｄｈｇｏｅｒｕｅｒｔ．ｅｏｓｒｃｉｎｒｓｌｓｌｓｅｅｏｍｎｍｉｈｃｄｅｓａｅｉｎＫｅｗｏｄｓｙｒ：ＶＴＫ；Ｄｅｏｓｒｃｉｎｍａｃｉｇｃｂｓａｇｒｔ；ａａｔｌｏｉ３ｒｃｎｔｕｔｏ；ｒｈｎｕｅｌｏｉｍｈｒｙｃｓｉａｇｒｔ；ｅｉａｉｕｌｚｔｏｎｇｍｈｍｄｃｌｓａ码的自由软件系统，可应用于图像处理、计算机图形学和科学计算可视化，在国内外被Ｔ

基于VTK的医学图像三维重建及交互研究的开题报告

基于VTK的医学图像三维重建及交互研究的开题报告一、研究背景在医疗领域，目前使用最多的医学影像技术有CT（计算机断层扫描）、MRI（磁共振成像）、X-ray（X线成像）等。

这些技术所获得的图像数据都是二维的切片图像，无法全面观察和评估所研究物体的三维形态和结构，而对于医学学科研究来说，如何从医学影像中提取有价值的信息，实现三维重建、可视化和交互等功能是一个重要的技术问题。

目前，越来越多的研究者开始采用计算机辅助医学成像技术（Computer Aided Medical Imaging，CAMI）进行医学影像的分析和处理。

CAMI能够实现医学图像的准确获取和复原、数据的分析和处理、多模态图像的融合等功能，从而可以帮助医生和研究者更全面地了解研究对象的结构和形态。

VTK（Visualization Toolkit）是一个开源的跨平台、C++编写的3D可视化程序设计库，主要用于可视化和图形处理应用程序的开发。

VTK提供了众多的算法和工具，支持大规模数据渲染和数据处理等功能，在医疗领域已有许多应用。

在这个背景下，本文将基于VTK开发一款医学图像三维重建的软件，并实现交互、可视化等功能，旨在为医学影像分析和处理提供更多的工具和支持。

二、研究内容和目标本文的研究内容主要包括：1. 医学图像的三维重建算法研究。

通过对医学图像处理中的方法和算法进行分析和研究，基于VTK开发出能够实现医学图像三维重建的算法。

2. 医学图像的可视化和交互开发。

基于VTK，开发出能够实现医学图像可视化和交互的软件，包括3D模型的渲染和交互、局部区域的放大和缩小、颜色、透明度、切片等参数的可调整等功能。

3. 软件测试和优化。

通过测试和优化，可以使软件更加稳定、功能更加完善，达到更好的用户体验。

本文的研究目标是实现一款简单易用、功能完善、性能稳定的医学图像重建和交互软件，满足医学影像处理的需求，为医疗领域的医生和研究者提供有力的工具和支持。

VTK实现CT图像三维重建

aRenderer->SetActiveCamera(aCamera);
aRenderer->ResetCamera ();
aCamera->Dolly(1.5);
// Set a background color for the renderer and set the size of the
aCamera->SetPosition (0, 1, 0);
aCamera->SetFocalPoint (0, 0, 0);
aCamera->ComputeViewPlaneNormal();
// Actors are added to the renderer. An initial camera view is created.
skinNormals->SetFeatureAngle(60.0);
vtkPolyDataMapper *skinMapper = vtkPolyDataMapper::New();
skinMapper->SetInputConnection(skinNormals->GetOutputPort());
// keyboard-based interaction with the data within the render window.
//
vtkRenderer *aRenderer = vtkRenderer::New();
vtkRenderWindow *renWin = vtkRenderWindow::New();
skinExtractor->Delete();
skinNormals->Delete();