仿真影像學(xué)技術(shù)

前言
1 概論
1.1 前言
1.2 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)演化
　1.2.1 圖像模式
1.3 科學(xué)可視化在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
1.4 仿真影像學(xué)技術(shù)及系統(tǒng)
1.5 相關(guān)術(shù)語定義
參考文獻(xiàn)
2 三維圖像重建與建模
2.1 前言
2.2 三維圖像重建理論與基本方法
　 2.2.1 三維體積圖像數(shù)據(jù)
2.3 三維圖像的體積重建
　2.3.1 圖像灰度插值問題
　2.3.2 基于匹配點(diǎn)的灰度插值算法
　 2.3.3 基于形狀的插值算法
2.4 三維圖像的表面重建
　2.4.1 平行輪廓集合的表面網(wǎng)格重建
　2.4.2 等值面檢測(cè)
　2.4.3 表面網(wǎng)格的簡化
2.5 基于影像的組織結(jié)構(gòu)建模
　 2.5.1 解剖建模
　 2.5.2 物理建模
2.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 三維圖像分析與測(cè)量
3.1 前言
3.2 三維圖像的性質(zhì)
　 3.2.1 離散圖像變換
　 3.2.2 三維體元的相鄰關(guān)系
　 3.2.3 矩方法
3.3 三維圖像分割
　 3.3.1 基本方法
　 3.3.2 基于邊界和模糊集理論的三維圖像分割
　 3.3.3 基于幾何矩的結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法與應(yīng)用
　 3.3.4 基于形變模型的圖像分割方法
　3.3.5 基于水平集的圖像分割方法
3.4 三維骨架化處理
　 3.4.1 拓?fù)浼?xì)化方法
　3.4.2 Voronoi圖方法
　3.4.3 距離變換方法
3.5 基于三維影像的測(cè)量
　 3.5.1 三維人機(jī)交互
　 3.5.2 三維距離測(cè)量
　 3.5.3 交互式面積與體積測(cè)量
3.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
4 多模式圖像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)
4.1 前言
4.2 圖像配準(zhǔn)問題
4.3 圖像畸變的影響
　4.3.1 圖像的幾何畸變
　4.3.2 圖像的灰度畸變
　4.3.3 圖像離散化的影響
　4.3.4 不同成像野的影響
4.4 圖像配準(zhǔn)參數(shù)
　 4.4.1 空間維數(shù)和變換域
　 4.4.2 配準(zhǔn)基元類型和圖像模式
　 4.4.3 變換形式和變換參數(shù)求取
　 4.4.4 配準(zhǔn)方法分類
4.5 圖像變換類型
　4.5.1 剛體變換
　4.5.2 仿射變換
　4.5.3 全局多項(xiàng)式變換
　4.5.4 分段多項(xiàng)式變換
　4.5.5 圖像像素值變換
4.6 剛體配準(zhǔn)方法
　4.6.1 基于幾何特征的方法
　4.6.2 基于體元相似性測(cè)度的方法
　 4.6.3 異模式配準(zhǔn)問題
　 4.6.4 二維／三維圖像配準(zhǔn)
4.7 配準(zhǔn)中的優(yōu)化方法
　　4.7.1 局部優(yōu)化方法簡述
　4.7.2 全局優(yōu)化方法簡述
4.8 非剛體配準(zhǔn)問題
　 4.8.1 基于標(biāo)志點(diǎn)的薄板樣條方法
　4.8.2 基于相似性測(cè)度方法
　4.8.3 不同主體間的配準(zhǔn)
4.9 配準(zhǔn)精度問題
　 4.9.1 剛體點(diǎn)集配準(zhǔn)誤差
　 4.9.2 視覺評(píng)估
4.10 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
5 三維圖像顯示
5.1 前言
5.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基本原理
　5.2.1 三維坐標(biāo)變換
　5.2.2 光照模型
　 5.2.3 顏色模型與應(yīng)用
　 5.2.4 視見變換
5.3 醫(yī)學(xué)圖像顯示技術(shù)
　 5.3.1 二維圖像的生成與顯示
　 5.3.2 三維圖像的生成與顯示
5.4 表面表達(dá)與繪制方法
5.5 體積表達(dá)與繪制方法
　5.5.1 光線跟蹤方法
　5.5.2 Shear warp算法
　5.5.3 有關(guān)各種顯示方法
　5.5.4 傅里葉體積繪制方法
5.6 基于硬件紋理映射的三維圖像繪制
　5.6.1 投影疊加算法
　5.6.2 硬件紋理映射算法
5.7 直接體繪制中的轉(zhuǎn)換函數(shù)及其交互設(shè)計(jì)
　5.7.1 轉(zhuǎn)換函數(shù)
　5.7.2 轉(zhuǎn)換函數(shù)的設(shè)計(jì)
5.8 立體顯示
　5.8.1 立體視覺顯示方式的分類
　5.8.2 立體視覺的工作原理
　5.8.3 立體視覺的實(shí)現(xiàn)方法
5.9 多模式數(shù)據(jù)的融合顯示
　5.9.1 二維融合顯示
　5.9.2 三維融合顯示
5.10 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
6 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與仿真影像
6.1 序言
6.2 應(yīng)用概況
　 6.2.1 放射治療計(jì)劃與模擬
　6.2.2 計(jì)算機(jī)輔助血管內(nèi)放射治療
　6.2.3 仿真內(nèi)窺鏡的應(yīng)用
　6.2.4 外科術(shù)前計(jì)劃和模擬
　6.2.5 神經(jīng)外科手術(shù)中的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)
　6.2.6 醫(yī)學(xué)教學(xué)與培訓(xùn)
　6.2.7 虛擬解剖術(shù)
　6.2.8 增廣現(xiàn)實(shí)外科手術(shù)
　6.2.9 遠(yuǎn)程會(huì)診與手術(shù)
　6.2.10 其他方面的應(yīng)用
6.3 三維數(shù)據(jù)漫游
　6.3.1 通用模型
　6.3.2 傳感器模型
　6.3.3 數(shù)據(jù)漫游
　6.3.4 三維數(shù)據(jù)漫游系統(tǒng)
6.4 虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)框架
　 6.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　6.4.2 虛擬攝像機(jī)模型的定義
　6.4.3 成像
　6.4.4 虛擬內(nèi)窺鏡的系統(tǒng)要求
　6.4.5 自動(dòng)漫游與路徑設(shè)計(jì)
　6.4.6 CAVE模型
　6.4.7 偽彩色處理
6.5 增廣現(xiàn)實(shí)
　6.5.1 增廣現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)
　6.5.2 增廣現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
6.6 人機(jī)交互技術(shù)
　 6.6.1 典型的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示裝置
　 6.6.2 交互裝置
6.7 存在的問題與挑戰(zhàn)
　6.7.1 臨床應(yīng)用問題
　 6.7.2 虛擬環(huán)境逼真度問題
　6.7.3 虛擬活檢
參考文獻(xiàn)