1、三维重建的过程 输入:由CT、MR等设备扫描得到的一系列的两维切片数据 输出:组织(器官)的三维形状三维重建的分类面显示 只提取感兴趣的某一种物质(如骨骼)计算速度快,显示清晰 一般用密集的三角网格来表达 应用广泛(图形引导手术、虚拟内窥镜等)可以实现多层的面显示,以观察整体效果面显示的例子(骨骼)面显示的例子(皮肤)多层面显示的例子Marching Squares算法 Marching Squares算法的目的:假设已知每个角点的权值和一个参考值(域值),用线段连接在正方形边上的插值。如右图:已知网格每个角 点的权值和域值为5,要 画出一条连续的曲线,其 值要与域值相等,即为5。Marchi
2、ng Squares算法 对于每个小的方格,将每个顶点的权值与域值相比较,权值域值,标记黑点,权值域值,标记空心点。以下列举了共有16种情况。面显示算法简介 Marching Cubes算法是面显示算法中的经典算法,它也被称为“等值面提取”(Isosurface Extraction)所谓等值面,是指在1个网格空间中由采样值等于某一给定值的所有点组成的集合 本质是将一系列两维的切片数据看做是一个三维的数据场,从中将具有某种域值的物质抽取出来,以某种拓扑形式连接成三角面片Marching Cubes算法描述 对于一个标准的医学图像的体数据集,它往往是由一系列的二维切片数据组成的,而每张切片都有空
3、间上的分辨率。假设有一个体数据集,包含 58 张切片,每张切片的分辨率是 512512,那么它可以被认为是一个连续函数 f(x,y,z)在x、y、z 三个方向上按一定的间隔分别采样了 512、512、58 次所得到的。Marching Cubes算法描述1如图,每次读出两张切片,形成一层(Layer);Marching Cubes算法描述2如图,两张切片上下相对应的四个点构成一个立方体(Cube),也叫 Cell,Voxel 等;Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述 根据这 15 种基本的Cubes,可以造出一个查找表(Look-up Table)。表的长度为256,记录了所有情况下的等值面连接方式。Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法描述Marching Cubes算法流程