ITK与VTK连接的实现和应用

随着医学影像处理与分析的发展,出现了很多医学影像的研发平台,其中最主要的研发平台有ITK和VTK.ITK本身只是一个医学影像分割与配准算法的研发平台而并不能直接显示图像,可以结合可视化开发工具包VTK来显示图像.本文连接了ITK与VTK实现了医学图像的处理和显示.     

基于ITK和VTK的三维成像实现

介绍了Fast Marching快速行进图像分割和Marching Cubes步进立方体2种算法的原理,利用ITK的图像读取与处理功能及VTK在可视化方面的突出能力,将二者有机地集成起来,通过ITK和VTK实现这2种算法,最终生成三维立体医学图像。实验结果验证了该方法可以得到病理部位的详细特征,在医学图像三维成像方面有良好的性能。     

医学影像读取与处理教学平台软件开发

基于MFC(microsoft foundation classes)程序设计框架,利用ITK(insight segmentation and registration toolkit)和VTK(visualization toolkit)的开放源码工具包,完成了序列DICOM(digital imagng and communications in medicine)图像的读取、管理、显示、分割和存储等功能.同时,解决了子文件夹的递归搜索、同路径下不同序列的分离,序列内图像的排序等问题,并预留了图像处理的扩展功能,为今后的医学图像研究和医学图像处理教学实验提供了很好的测试与研究各种图像处理处算法的开发平台.     

基于VTK三维可视化编程

介绍了VTK特点、体系结构、对象模型等,着重描述图形对象、可视化对象、流水线和图像处理。针对医学图像需要,使用VTK开发了一个小型医学三维可视化软件。实验结果表明,与使用OpenGL相比,使用VTK可以节约大量时间,开发出的软件更加标准和规范。     

基于MITK的CT序列图像模糊连接度分割算法研究

MITK是一个集成化的医学影像处理与分析C++类库的软件包.本文在VC++6.0环境下对MITK的区域生长Filter进行了扩充,实现了模糊连接度算法的Filter,并对腹部CT序列图像中的肝内血管进行分割,获得了较好的结果,为下一步利用MITK算法平台进行医学图像分割和可视化等开发打下基础.     

基于VTK的CT图像三维重建与可视化

在医学辅助教学或临床诊疗中,为了帮助研究人员对人体内部信息的观察和检测,需要对医学CT数据进行三维可视化。针对这一情况,为了更好地实现医疗三维可视化效果,提出以可视化工具包VTK和VC++6.0为开发平台,并对可视化工具VTK的基本组成、可视化原理和流程进行了研究分析,采用面绘制的Marching Cubes算法和体绘制的Ray Casting算法对医学CT图像三维可视化。实验结果表明,采用上述算法对CT图像进行可视化能够得到很好的重建效果。     

医学影像数字化实验教学平台在核医学实验教学中的应用

利用自主研发的医学影像数字化实验教学平台,开设核医学实验教学的基础实验、综合性实验和设计性实验;改革了核医学实验教学方法,提高了学生的实践能力.     

地面气象观测数据三维可视化技术研究

针对气象观测数据更新速度快、数据量大的特点,通过对气象数据采用Shepards预处理为离散栅格数据,并对处理结果采用地图比例尺的优化策略,结合VTK(Visualization ToolKit)将四川省地面气象观测文本数值数据用视觉观察的图像形式三维呈现,使用户能够直观地对数据进行观察、分析和交互操作,从而实现在平台上动态分层绘制大容量多组气象数据,实现四川省地面气象观测数据的三维可视化显示.     

插值算法在医学影像图像增强中的设计实现

讨论了医学影像图像处理中插值运算的数学模型,运用MATLAB平台对最邻近点插值、双线性插值和双三次插值等三种模型对医学影像图像增强的实现,从算法流程和程序设计方面进行了仿真研究,探讨了双三次插值克服了最邻近点插值、双线性插值等两种算法的缺陷,提高计算精度,但运算量大.双线性插值法使图像更光滑,但轮廓模糊.最邻近点插值法使插值生成的医学影像图像灰度值不连续,仿真结果表明分析的正确性.     

基于Kinect的3D医学影像辅助诊疗系统研究

基于Kinect的3D医学影像辅助诊疗系统在VTK(Visualization Toolkit)的基础上对二维DICOM序列医学影像进行了三维重建。利用Kinect设备作为3D影像控制器,摆脱了传统交互设备(鼠标、键盘) 操控3D影像的局限性、带菌性,医生可以在真实的3D空间进行无菌操作。利用Kinect对用户手掌进行跟踪,记录并分析不同动作的数据变化特征,重复记录并分析多人数据,验证特征的准确性。对伸展或并拢双手动作用最小二乘法进行线性拟合,即通过数据模型匹配来识别用户行为。在识别出正确的指令后,对响应程度值进行转换,最终确定3D医学影像变化,进而实现在无接触性操作情况下,用户能在真实3D空间对三维重建后的医学影像进行无菌控制。实验结果表明,所设计的方案能准确识别用户行为,且图像变换效果符合大多数用户的自然习惯。     

基于VTK的医学图像三维可视化实现

利用VTK可视化工具包在Visual Studio2008平台上实现了医学序列图像三维的可视化．在对三维数据的预处理和优化基础上,在MFC实现的可交互界面上,用Marching Cubes（立方体移动）算法和Ray—casting（光线投射）算法对DICOM等格式的切片进行三维重建．     

多种开发工具在医学图像处理课程教学中的综合应用

医学图像信息处理是一门结合了算法与程序设计的专业课程,若仅依靠Visualc＋＋6．0作为开发平台,可能导致学生视野偏窄、学习效率偏低。通过此次教学改革,将Matlab、OpenCV、VTK及VisualStudio开发平台共同应用于教学过程中,在不同的章节突出不同的内容。实践表明,借助这些高级开发平台进行学习,学生学习积极性得到激发,理论水平及工程实践能力明显提升,为开展毕业设计或科研工作打下良好的基础。     

基于Matlab图像采集工具箱的图像处理实验平台设计

基于Matlab的图像采集工具箱,设计了一套集图像采集与处理的图像数据处理软硬件平台。该平台利用Matlab的图像处理与采集函数,实时从图像传感器采集并处理图像数据。较传统的图像处理平台,该实验平台能提供更多的实验项目和实际体验,提高学生的临场实验效果,并使学生专注于图像处理实验项目的创新思路与算法设计过程。     

FPGA红外图像处理系统硬件平台设计

设计了一种基于FPGA的红外图像处理硬件平台,整个系统采用模块化方法设计。在FPGA平台上实现了参照源的红外图像非均匀性一点校正;快速中值滤波对图像进行时域滤波,去除了红外图像的低频椒盐噪声;同时实现了直方图均衡算法进行图像增强,提高了图像对比度。设计了PAL模拟视频接口,将处理结果实时地显示在显示屏幕上,通过硬件设计测试,达到了实时处理红外图像的目的,该平台能够增强实时动态的图像对比度。     

医学影像处理存在的问题和展望

随着高性能计算技术与高精度探测技术的不断发展,医学影像辅助诊疗已经被医疗界广泛接受和采用,同时对医学影像的处理提出了更高的要求和挑战。简要介绍了医学影像处理技术的已有技术,并重点论述了该领域存在的主要问题,指出今后医学影像发展方向和趋势。     

SAR图像质量评测实验教学平台的开发与应用

将合成孔径雷达(SAR)图像质量评测融入实验教学中，构建了SAR图像质量评测实验教学平台。该实验平台由系统设置、数据加载、系统参数输入、图像显示和图像指标计算5个软件模块组成，可以直观地显示图像质量评测过程，获得准确的评测结果，同时加深学生对SAR图像质量指标以及评估流程和方法的理解和掌握。实验要求学生开发实现SAR成像处理等功能的Matlab GUI(Graphics User Interface,图形操作界面)程序，将输出的SAR图像等文件加载到评测平台生成评测报告，从而便于教师评判学生所编制的成像处理程序的质量。     

小波理论在医学影像诊断中的应用

现代医学技术的每一次飞跃都得益于数学和物理学理论上的突破,它为医学诊疗手段的进步构建了理论和技术平台。小波分析方法作为类似傅立叶分析的方法,由于其分析中的多尺度分解和重构,使其成为多尺度分析中的一个热点,小波理论在信号处理、图像处理等众多非线性科学领域合理地把时、频两域结合起来表示信号被认为是近年来在工具及方法上的重大突破,而其在医学影像诊断上的应用对于生命科学的研究更是具有重大的意义。     

用于多模态图像配准的小动物床设计与实现

随着医学研究的深入与计算机技术的发展,单模态医学影像技术已经无法满足相关科研需求。当前,针对小动物领域的多模态医学影像配准技术研究日趋深入。设计了一种用于实现多模态图像配准的小动物床,该小动物床能够兼容多种医学影像设备,并配有保温装置以及呼吸门控装置,床上固定有图像配准标记装置,通过图像配准软件技术实现多模态图像配准及融合。实验结果表明,该小动物床满足基本功能要求,可以实现多模态图像配准及融合。     

X射线实时成像图像采集在Windows操作系统中的开发与实现

针对X射线数字成像检测技术实时成象的要求,开发图像采集应用程序,在PCI总线下解决了图像数据传输数量大的问题,减少了对总线占用的时间;开发的软件采用Windows操作系统作为平台,实现了图像数据经过处理后的实时显示.     

计算机在医疗系统中的应用—PACS

医学影像存档与通讯系统PACS是医学影像学，数字化图像技术与计算机技术，网络通讯技术结合的产物，本文简要介绍了PACS(医学影像存储与传输系统)的概念，基本功能，以及建立PACS的必要性．