CT三维重建综述
CT三維重建主要有六種基本后處理方法
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多層面重建(MPR)
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最大密度投影(MIP)
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表面陰影遮蓋(SSD)
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容積漫游技術(shù)(VRT)
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曲面重建(CPR)
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虛擬內(nèi)鏡技術(shù)(VE)
多層面重建(MPR)
多層面重建是最基本的“三維”重建成像方法,是二維的圖像序列,和我們最熟悉的軸位圖像是一個(gè)“家族”的。
MPR適用于任一平面的結(jié)構(gòu)成像,以任意角度觀察正常組織器官或病變,可以顯示腔性結(jié)構(gòu)的橫截面以觀察腔隙的狹窄程度、評(píng)價(jià)血管受侵情況、真實(shí)地反映器官間的位置關(guān)系等。
最大密度投影(MIP)
最大密度投影是將一定厚度(即CT層厚)中最大CT值的體素投影到背景平面上,以顯示所有或部分的強(qiáng)化密度高的血管和/或器官,簡(jiǎn)單原理和圖像是醬紫的:
由于這種方法顯示的是一定層厚圖像中CT值最高的體素,所以變化層厚會(huì)對(duì)圖像產(chǎn)生影響:
層厚5mm?層厚15mm
腫么樣,是不是覺得層厚5mm的MIP圖像上門脈有狹窄,而層厚15mm的MIP圖像上門脈是正常的?
由于MIP常用來顯示血管的走行(問我為啥常用來顯示血管?因?yàn)樵鰪?qiáng)CT上血管比周圍組織器官亮啊~),所以層厚的選擇很重要,既不能太薄(血管的部分管腔可能在層厚以外),又不能太厚(周圍組織器官有干擾),這是很考驗(yàn)放射科大夫的技術(shù)和臨床經(jīng)驗(yàn)的。
下面給大家比較下MPR和MIP的圖像:
可以看到,MIP圖像中的血管連續(xù)性更好。
MIP這種技術(shù)有個(gè)雙胞胎——最小密度投影(minIP),和MIP正好相反,反映的是一定層厚圖像中CT值最低的體素,所以常用來顯示膽道、氣道等組織結(jié)構(gòu)。
表面陰影遮蓋(SSD)
表面陰影遮蓋是將操作者的眼睛作為假設(shè)光源方向,投射到CT值在設(shè)定閾值以上的體素上則不再透過繼續(xù)成像,僅呈現(xiàn)所有表面體素的集合立體圖形,適用于顯示CT值與其他結(jié)構(gòu)相差較大的組織結(jié)構(gòu)成像……(天地良心,我說的真是中文,如果覺得理解不了,繼續(xù)看下文……)說得接地氣些,SSD圖像就像是黑白的塑形圖像,所以臨床上主要用于顯示骨骼病變或是結(jié)腸CT重建:
容積漫游技術(shù)(VRT)
這種三維成像功能非常強(qiáng)大,形態(tài)及色彩逼真,絕對(duì)是CT三維重建中的“高富帥”,可以對(duì)動(dòng)靜脈血管、軟組織及骨結(jié)構(gòu)等進(jìn)行立體塑形成像,也可以顯示支氣管樹、結(jié)腸及內(nèi)耳等結(jié)構(gòu),對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成像有一定優(yōu)勢(shì)。
VRT圖像直觀生動(dòng),深受廣大醫(yī)生的喜愛,稱得上是輔助診斷、顯示病變的大殺器,但是我們要注意一點(diǎn):VRT圖像的偽彩設(shè)置很重要,不恰當(dāng)?shù)膫尾试O(shè)置會(huì)將血管外層像素過濾掉,顯示的血管狹窄的程度會(huì)比真實(shí)情況嚴(yán)重。
曲面重建技術(shù)(CPR)
這種重建技術(shù)是在一個(gè)維度上選擇特定的曲線路徑,將該路徑上得所有體素在同一平面上進(jìn)行顯示,可以一次評(píng)價(jià)曲度較大的結(jié)構(gòu)如脾動(dòng)脈、胰管、冠狀動(dòng)脈等管狀結(jié)構(gòu)的全長(zhǎng)情況:
胰管
CPR可以觀察管腔結(jié)構(gòu)的腔壁病變(如斑塊、狹窄等),也可以觀察管狀結(jié)構(gòu)與周圍結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系,但CPR所顯示的不是正常的解剖結(jié)構(gòu)和關(guān)系(它是把管狀結(jié)構(gòu)拉直了看),同時(shí)需要多個(gè)角度曲面重建以完整評(píng)價(jià)病變。
虛擬內(nèi)鏡技術(shù)(VE)
這種CT重建圖像可以模擬各種內(nèi)鏡檢查的效果,它是假設(shè)視線位于索要觀察的管“腔”內(nèi),通過設(shè)定一系列的參數(shù)范圍,即可看到管“腔”內(nèi)的結(jié)構(gòu):
當(dāng)然,在CT領(lǐng)域三維可視化方法還有應(yīng)用比較廣的Marching Cube算法,參見:http://paulbourke.net/geometry/polygonise/,博客文章等。
另外,后面抽空學(xué)習(xí)一下opengl和VTK軟件方面的知識(shí),現(xiàn)在搜集了一下這方面的資料:
-------opengl學(xué)習(xí)--------
1.http://nehe.gamedev.net/
???知名的OpenGL教程,?此教程最大的特點(diǎn)是提供了針對(duì)不同平臺(tái)、不同編譯器、不同語言的各種版本。你不用考慮自己用的是Linux/Windows、VC/BC、C++/Java/C#/VB,甚至D語言,你都能找到對(duì)應(yīng)的版本。除了這些教程,在Nehe Productions你還能下載到各種很cool的Demo,相當(dāng)多的一部分都提供源代碼。http://nehe.gamedev.net/data/downloads/download.asp?letter=0-9
2.http://www.ultimategameprogramming.com/
?? 有100個(gè)免費(fèi)的OpenGL教程,內(nèi)容涉及很多八叉樹、BSP、Cg、GLSL、各種紋理映射技術(shù)等,還有OpenAL、Ray Tracing的教程。該網(wǎng)站還推出了一本教你制作游戲引擎的書《Ultimate Game Programming with DirectX》,暫時(shí)還沒有中文翻譯版。
3.http://www.codesampler.com/
?? 有關(guān)于OpenGL、DirectX的很多教程、而且還定時(shí)更新一些東西,不過最近該鏈接打開不了,不知道暫時(shí)出了什么問題。
4.http://www.lighthouse3d.com/opengl/
???有針對(duì)View Frustum、GLSL、Math、Billboarding、Picking、Terrain、Display Lists、GLUT各專題的教程。其中關(guān)于GLUT、Terrain部分講解都非常詳細(xì)。一般的教程網(wǎng)站都是通過一段代碼展示OpenGL的某種渲染效果,如果沒有圖形學(xué)背景很難理解其原理,該網(wǎng)站對(duì)所列每項(xiàng)技術(shù)的來龍去脈,相關(guān)算法都有比較詳細(xì)的說明,會(huì)讓你理解更加深刻。
5.http://www.gametutorials.com/
???有很多有特色的教程,比如一個(gè)小的2D RPG教程,可惜現(xiàn)在大部分代碼都不能免費(fèi)下載。
6.http://www.ozone3d.net/tutorials/index.php
?? 有關(guān)于OpenGL、GLSL、Direct3D的教程,還有很多其它有用的資料、工具下載。
7.http://www.swiftless.com/tutorials/opengl/opengltuts.html
???OpenGL、GLSL、DirectX、Physics、Math等相關(guān)教程,看著很不錯(cuò)。
8.http://www.morrowland.com/apron/tut_gl.php
???教程的內(nèi)容包含OpenGL基本變換、紋理映射等,也有一些有趣的Demo,可惜沒有提供源碼下載。
9.http://www.coolgroups.com/
10.?http://www.videotutorialsrock.com/
?? OpenGL視頻教程,是全英文的,看視頻教程還有一個(gè)好處就是不經(jīng)意間能學(xué)到作者編程時(shí)的一些細(xì)小技巧。
11.?https://learnopengl.com/
對(duì)應(yīng)中文opengl學(xué)習(xí)網(wǎng)站:
https://bullteacher.com/category/zh_learnopengl_com
從入門指南到高階,比較適合新手。
12.?http://blog.csdn.net/column/details/13062.html
CSDN的專欄,講述opengl3.3.
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-------VTK學(xué)習(xí)--------
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VTK 是開放源碼的自由軟件系統(tǒng),應(yīng)用于圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和科學(xué)計(jì)算可視化,國(guó)內(nèi)外被廣泛用于各行各業(yè)。VTK的主頁(yè):https://www.vtk.org/ 。找到的教程:
1.?http://blog.csdn.net/wishchin/article/details/12996693
2. 書籍:《VTK圖形圖像開發(fā)進(jìn)階_張曉東,羅火靈編著》,《VTK Users Guide》
3.?http://blog.csdn.net/shenziheng1/article/category/6114053/5
4.?視頻:Study_VTK_Together,?https://pan.baidu.com/s/1pMJdt9p 密碼:awum
推薦的VTK學(xué)習(xí)資源
1、《VTK User's Guide》這本書主要介紹VTK類庫(kù)的應(yīng)用,由Kitware公司出版。
2、《The Visualization Toolkit: An Object-Oriented Approach To 3D Graphic》是《VTK User's Guide》配套的教科書,深入講解了許多可視化算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
3、《Source》是KitWare公司按季度發(fā)行的刊物,里面涵蓋了KitWare公司的所有開源項(xiàng)目。在線訪問地址為http://www.kitware.com/media/thesource.html
4、Insight Journal(http://insight-journal.org/)是學(xué)習(xí)VTK非常有參考價(jià)值的網(wǎng)站。用戶可以通過這個(gè)網(wǎng)站向VTK社區(qū)貢獻(xiàn)自己的代碼,也能下載別人上傳的代碼。
-------PCL學(xué)習(xí)--------
pcl主頁(yè):http://www.pointclouds.org/
pcl中文博客:https://www.cnblogs.com/li-yao7758258/category/954066.html
參考:
http://blog.csdn.net/zhuangxiaobin/article/details/52863276
http://blog.csdn.net/webzhuce/article/details/52004621
http://www.360doc.com/content/15/1107/17/8224347_511466699.shtml#
總結(jié)