180 likes | 393 Vues
Автоматическое построение трёхмерной геометрической модели по набору томографических снимков . 461 группа, Бояровски Стефан Научный руководитель: Петров Александр, аспирант кафедры СП. Введение. Компьютерное моделирование в медицине Компьютерное зрение Численный анализ.
E N D
Автоматическое построение трёхмерной геометрической модели по набору томографических снимков 461 группа, Бояровски Стефан Научный руководитель: Петров Александр, аспирант кафедры СП
Введение • Компьютерное моделирование в медицине • Компьютерное зрение • Численный анализ http://www.lerner.ccf.org/bme/cobi/portfolio/images/fea-1.png http://www.cmbn.no/ottersen/img/IllustrasjonEngelsk.jpg http://aaiscs.com/LHBD/keyfindings/researchimagesanimations/MEG_fMRI.PNG
Введение • Томография http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Computed_tomography_of_human_brain_-_large.png
Постановка задачи • Получение полигональной геометрической модели http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Computed_tomography_of_human_brain_-_large.png http://iso2mesh.sourceforge.net/upload/Collins_mesh.jpg
Действия автоматического подхода 1 5 Чтение DICOM набора Извлечениеподизображений 4 2 3 Выделениеобластей Фильтрация Сегментация 8 6 7 Запись вOBJ файл АлгоритмАльфа-Форм Триангуляция
Архитектура системы QpolyTriangulation MinIntensity Export OBJ Fast Triangulation Hounsfield Import DICOM Image<T> Export DICOM Segmentation Components Separation Types Input / Output Filters Geometry Internal Modules External Components Insight Segmentation and Registration Toolkit (ITK) OBJFile format Point Cloud Library QPoly DICOMStandard
Фильтры • Фильтр на основе шкалы Хаунсфилда
Фильтры • Сегментация на основе шкалы Хаунсфилда Слой КТ изображения Кости : 400 HU Легкие: -700 HU
Итеративный подход построения геометрии Фильтр+ Сегментация Извлечение областей изображения ФильтрХаунсфилда+ + Сегментация Разделение несвязных областей
Примеры работы алгоритма альфа-форм Количество точек = 579 928 Количество точек = 192 584
Примеры работы алгоритмов триангуляции Fast triangulation of unordered point clouds search radius = 15.0 μ = 2.5 maximum nearest neighbors = 50 maximum surface angle = 45 degrees minimum angle = 10 degrees maximum angle = 120 degrees
Примеры работы алгоритмов триангуляции An Integrating Approach to Meshing Scattered Point Data(error = 1e-005, quadric error metric = 2.0)
Примерпостроения полигональной модели для анатомических объектов Слой КТ изображения Выделение костей Облако точек( 121 030 точек )
Примерпостроения полигональной модели для анатомических объектов
Применения полигональной геометрической модели • Био-механическое моделирование • Численный анализ анатомических структур • Виртуальная и симуляционная хирургия • Комьютерная диагностика http://jessicaz.me.cmu.edu/medical_data/Heart_Valve_new.htm http://mds.clevelandclinic.org/Services/CoBi/Portfolio.aspx?n=468 http://origin-ars.sciencedirect.com/content/image/1-s2.0-S1350453305002249-gr2.jpg
Заключение • Разработан алгоритм построения геометрической модели по набору томографическихснимков • Дальнейшие развития: • Привязка к конкретным частям тела • Алгоритмы сегментации (например, сегментация печени по Клоду Куино)