基于GPU的医学图像多功能可视化的实现.pdf

基于囊窖枷穸喙δ可视化的实现硕士研究生:刘旭江指导教师:周凌宏教授摘要地显示出来,弥补医学成像设备在三维成像上的不足。而体绘制作为医学图像可视化的关键技术近年来得到了快速的发展,与标准的三维面绘制技术相比,体绘制的最大优势在于它能够提供半透明的绘制,从而为用户展现出不同结构间丰富的空间信息。光线投射算法作为体绘制中的经典算法在绘制的过程中考生较真实、高质量的图像。但是与此同时,因为现代医学影像设备产生的数据量非常大,而光线投射算法采取逐个像素处理的方法,并且为了产生不失真的图像,每条光线要求大量的采样点,导致计算量特别大,速度慢,达不到实时显示的效果,导致为了获取良好的交互性能而牺牲了图像质量的,或者为了获质量的前提下,研究人员根据图形硬件架构的特殊结构设计改善了很多新的算法,解决了交互的问题。本文在学****喑痰幕∩希谄胀≒鲜迪了光线投射算法的实时显示,并实现了一些医学图像的多功能显示效果。贑目焖俟庀咄渡渌惴ǖ氖迪充分发挥看蟮牟⑿屑扑隳芰Γù车墓庀咄渡渌惴ㄖ泻氖钡牟裳⑷硕士学位论文医学图像可视化重建出的三维图像,可以把人体组织的内部复杂结构直观虑了数据场所有体素对图像的贡献,利用了尽可能多的原始信息,所以能够产得高质量的重建图像而放弃了交互。随着科学技术的发展,图像处理器脑怂闼俣群涂杀喑绦杂辛嗣飨缘母纳疲诒Vね枷本文中使用喑逃镅訡
使得线程网格╠D庹鍪悠矫妗H范錮的大小相当于确定视平面像素的使用袷娇7獶格式的图像读入内存,然后调用内存操作函数将传递函数与内存中的体数据映射为纹理并载入显存,接着按照的编程模式,对应的像素的射线。在光线投射算法中,包围盒外的光线部分对绘制结果来说是无用的,为了减少不必要的计算量,提高计算效率,通过求光线与包围盒的交点确定光线在包围盒内的有用部分,若相交,则返回光线的进入点和离开点。按照特定步长,使用纹理取值函数采样并进行颜色的累积,当不透明度趋近于保得鞲孟袼氐愕耐枷褚呀咏谕耆ú煌该鳎竺娴牟裳愣愿孟贕的医学图像多功能可视化的实现在三维可视化系统中,通过对图像进行各种人机交互操作,使得医生能从文所设计的三维可视化系统中实现了三维定位、三维图像切割、三维图像中感在上述基于的快速光线投射算法的基础上,本文使用可以通过选择其滤波模式,采用硬件加速重采样点的插值计算,进一步缩减了摘要线性插值计算与融合过程放在薪校蟠蟮靥岣吡酥亟ㄋ俣取1疚氖紫大小,以中的一个线程模拟一条以视点为起点且经过视平面一个相采用从前向后合成图像,对于光线进入包围盒的起点和终点之间的光线部分,素点的图像的贡献可忽略不计。最后的绘制结果通过使用与图像程序接口直接进行显示。实验结果表明,该方法的绘制速度能够满足医学图像可视化的实时需要,具有较好的临床应用前景。多角度、多层次进行观察和分析,方便医生更直观地在屏幕上看到人体组织内部复杂的结构,帮助医生更准确地诊断,或者设计出更准确的手术计划。在本兴趣区域显示、二维断面在三维图像中显示等功能。为开发平台,采用制作界面,应用寥隓图像数据,把体绘制数据、颜色和不透明度值等光学属性保存到评泶娲⑵髦校ü评泶娲⑵鞯幕捍媸迪质莸募铀俜梦剩
为了更好的确定感兴趣结构的位置,用户可以通过使用中的图形设备体绘制所需要的时间。利用对光线投射算法进行加速后,使用与的互操作实现体绘制结果的输出。,在横断面、矢状面、冠状面三个方向的二维图像中画线段的方式选择感兴趣结构,然后通过坐标转换将线段坐标转换到三维体数据中,针对在线段上的采样点,赋予其鲜艳的颜色和较大的不透明度,从而实现对线段上定位点的与周围组织的区别显示,实现定位的效果。医学二维断层图像能够清楚细致的显示出人体内部的组织结构,是目前医在体绘制的过程中,将二维断层图像镶嵌到三维图像中,医生在观察断层图像时无须凭空“构思”人体组织结构的位置,直接将三维图像立体感强和二维图像细致的优点结合起来,更好的观察人体的结构。本文通过在矢状面、冠状面、横在的平面。在体绘制的过程中,判断重采样点到上述已确定的平面的距离,如果在其距离在所设置的范围内,则通过窗口和窗位调整后赋予此采样点对应的灰度值和不透明度值,然后继续进行光线投射的颜色和不透明度值的累加计算,把最后的图像通过与的互操作输出,从而实现二维断层图像在动来改变所确定的线段所在直线外的点的坐标,进而改变断层面所在平面的方程,实现任意断层图像在三维图像中的显示。在三维图像中,组织结构都是整体显示,由此引起的问题是组织机构内部的感兴趣部分可能被遮挡住。针对该问题,本文采用对遮挡区域进行“切割”的方控件中画矩形框实现的。本文选用的画矩形框函数在三维图像显示窗硕士学位论文接口生诊断的重要手段。医学图像三维可视化虽然可以形象的显示人体组织结构的空间位置关系,但是还远远达不到断层图像的准确度和细致度,只能作为使用断层图像诊断时的辅助手段