坐标体系与医学图像简介.docx

坐标体系与医学图像简介1,坐标体系介绍处理医学图像的一个难题是坐标体系的不一致。当前,在图像处理的应用程序中通常运用三种坐标体系:世界坐标体系,解剖学上的坐标体系,以及图像坐标体系。在下面的图上描述了三个空间坐标体系以及它们对应的坐标轴:这每一种坐标体系都服务于某一个目标,以不同的方式呈现它们数据。世界坐标体系:世界坐标体系是典型的笛卡尔坐标体系,在这个坐标体系中模型(如核磁扫描器,病人)被定位。每个模型都有它自身的坐标体系但是只存在一个世界坐标体系来定义模型的位置与方向。解剖学坐标体系:对医学图像处理技术来说,最重要的坐标体系是解剖学空间坐标体系(这也叫病人坐标体系)。这个空间坐标体系由三个位面组成 用来描述标准的人体在解剖学上的位置。*这个横断面(The axial plane)与地面平行,分离头部(Superior)与脚部(Inferior)*这个冠状面(The coronal plane)与地面垂直,分离人体的前(Anterior)后(Posterior)。*这个矢状面(The sagittal plane)与地面垂直,分离人体的左(Left)右(Right)对这些位面来说 都以正向标记。(如 S 轴 --Superior 的负面呈现为 I 轴--Inferior)这个解剖学坐标体系是一个连续的三维空间,在这个空间中 图像被采样。在神经成像中,这通常用来定义与头部被扫描的病人相关的空间。因此,3D 基本上通过解剖轴 Anterior-Posterior, Inferior-Superior, Left-Right-来定义。但是 不同的医学应用软件运用不同的 3D 基本定义。下面这些基本上是最常用的:*LPS(Left,Posterior, Superior)用在  图像与 ITK 工具包上:*RAS(Right, Anterior,Superior)与 LPS 类似,不同的是两个轴翻了个个头,3D Slicer 用 RAS这根本上来说,这个两种坐标轴是等价使用的 有着相同的逻辑。这个有必要知道的是图像到底引用了那种坐标轴。图像坐标体系:这个图像坐标体系描述一幅与解剖相关的图像是怎样被获取的。医学扫描仪器创建了规则的点和网格的矩形数组,它的原点在左上角。这 i 坐标轴向右递增,这 j 坐标轴向下递增,这 k 坐标轴向后递增。除每个立体像素 voxel(i j k)的强度值外,这个解剖学坐标的原点以及间距 也被保存下来。*这个原点代表着第一个 voxel (0,0,0) 体素在解剖学坐标体系中的位置如:(100mm, 50mm,-25mm)*这个间距 指定立体像素在各个坐标轴的实际距离间隔。 例如 (, , )在下面的 2D 例子中显示了原点与间距的意义:利用