軟骨斷層圖像拼接和三維重建系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著電子技術的發(fā)展，研發(fā)用于人工生物材料分析的電子系統(tǒng)成為醫(yī)學研究類電子設備開發(fā)的主要方向之一。軟骨在人體結構中發(fā)揮著承重負荷、減少關節(jié)間骨骼摩擦等重要的作用，對于一些不可恢復損傷則需要利用人工軟骨進行替代。在人工軟骨組織的培養(yǎng)過程中，軟骨組織的三維受力能力非常重要，因此，針對軟骨組織的電子仿真分析系統(tǒng)具有非常重要的應用價值。軟骨組織的斷層圖像拼接和三維重建技術是其中的關鍵技術之一。
　　本文在閱讀了國內外相關文獻的基礎上，對斷層

2、圖像的拼接和三維重建的方法進行了深入研究，設計了軟骨組織斷層圖像拼接和三維重建系統(tǒng)。系統(tǒng)功能包括兩部分:局部斷層圖像的無縫拼接和連續(xù)斷層圖像的三維重建及顯示。
　　在三維重建前，由于電子顯微鏡的高分辨率而導致鏡頭視角小，無法一次獲取整張切片圖像，故本文首先進行了切片拼接的研究。本文利用SIFT算法對圖片進行關鍵點檢測，再對兩張部分重疊的圖像進行關鍵點匹配，匹配點數(shù)在閾值內的，即判定為重疊區(qū)域，最后實現(xiàn)對兩幅圖像的拼接功能。接著本文

3、對斷層圖像進行三維重建的研究。先對拼接后的圖像進行去噪、灰度變換等步驟的圖像增強處理，再對其進行三維重建。三維重建采用體繪制方法中的光線投射算法，利用光線穿越半透明物質的光學理論，先對三維對象進行色彩合成操作，再投影到窗口以輸出三維重建圖像，對該三維圖像可進行人機交互式顯示。
　　本系統(tǒng)工作在Visual Studio2010平臺下，結合開源計算機視覺庫、圖像分割與配準工具箱和可視化工具箱，采用C和C++語言混合編程設計實現(xiàn)。實驗