基于改进光线投影算法的医学图像三维重建

针对经典光线投影算法在医学图像三维重建中渲染速度慢的问题进行了研究,提出一种改进的光线投影算法。首先在每条经过三维数据场的射线上,根据观察者视点与图像远近的不同,使用曲面法线切点处的偏导数与视点和切点之间的距离的比例关系来调整采样频率,改变经典算法对所有射线上的采样频率都一视同仁的做法,实现当物体距离视点较近时,采样频率较高,模型表示较为细致,反之则采样频率较低,模型表示也较粗糙;其次在图像合成算子的计算上,设定对未到达屏幕的射线不参与不透明度和颜色值的合成计算。临床数据实验证明,改进算法不仅能够有效提高图像渲染速度,而且还避免了伪影的产生,明显改善了图像的质量。...

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Published in计算机应用研究 Vol. 34; no. 12; pp. 3866 - 3868
Main Author 李泽宇;陈一民;赵艳;朱立峰;林靖生;吕圣卿
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海交通大学医学院附属瑞金医院计算机中心,上海200025%上海大学计算机工程与科学学院,上海,200444%上海交通大学医学院附属瑞金医院计算机中心,上海,200025 2017
上海大学计算机工程与科学学院,上海200444
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ISSN1001-3695
DOI10.3969/j.issn.1001-3695.2017.12.078

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Abstract 针对经典光线投影算法在医学图像三维重建中渲染速度慢的问题进行了研究,提出一种改进的光线投影算法。首先在每条经过三维数据场的射线上,根据观察者视点与图像远近的不同,使用曲面法线切点处的偏导数与视点和切点之间的距离的比例关系来调整采样频率,改变经典算法对所有射线上的采样频率都一视同仁的做法,实现当物体距离视点较近时,采样频率较高,模型表示较为细致,反之则采样频率较低,模型表示也较粗糙;其次在图像合成算子的计算上,设定对未到达屏幕的射线不参与不透明度和颜色值的合成计算。临床数据实验证明,改进算法不仅能够有效提高图像渲染速度,而且还避免了伪影的产生,明显改善了图像的质量。
AbstractList 针对经典光线投影算法在医学图像三维重建中渲染速度慢的问题进行了研究,提出一种改进的光线投影算法。首先在每条经过三维数据场的射线上,根据观察者视点与图像远近的不同,使用曲面法线切点处的偏导数与视点和切点之间的距离的比例关系来调整采样频率,改变经典算法对所有射线上的采样频率都一视同仁的做法,实现当物体距离视点较近时,采样频率较高,模型表示较为细致,反之则采样频率较低,模型表示也较粗糙;其次在图像合成算子的计算上,设定对未到达屏幕的射线不参与不透明度和颜色值的合成计算。临床数据实验证明,改进算法不仅能够有效提高图像渲染速度,而且还避免了伪影的产生,明显改善了图像的质量。
TP391.41; 针对经典光线投影算法在医学图像三维重建中渲染速度慢的问题进行了研究,提出一种改进的光线投影算法.首先在每条经过三维数据场的射线上,根据观察者视点与图像远近的不同,使用曲面法线切点处的偏导数与视点和切点之间的距离的比例关系来调整采样频率,改变经典算法对所有射线上的采样频率都一视同仁的做法,实现当物体距离视点较近时,采样频率较高,模型表示较为细致,反之则采样频率较低,模型表示也较粗糙;其次在图像合成算子的计算上,设定对未到达屏幕的射线不参与不透明度和颜色值的合成计算.临床数据实验证明,改进算法不仅能够有效提高图像渲染速度,而且还避免了伪影的产生,明显改善了图像的质量.
Abstract_FL In order to improve the rendering speed of the classical ray-casting algorithm in 3D reconstruction of medical image,this paper proposed an improved algorithm of ray projection.On one hand,according to the observer viewpoint and the distance between different images,this algorithm used surface normal line and focused on the partial derivative of the point of tangency with viewpoint and point distance ratio to adjust the sampling frequency through the three-dimensional data field in each ray.The observer could get more detailed model representation when the object distance was close to meet the viewpoint.On the other hand,some rays which were not reaching the screen were not involved in the synthesis of ray opacity and color value calculation.The experimental results show that the improved algorithm in this study not only can effectively improve the image rendering speed,but also avoid the generation of artifacts,which can improve the quality of the image to a certain extent.
Author 李泽宇;陈一民;赵艳;朱立峰;林靖生;吕圣卿
AuthorAffiliation 上海大学计算机工程与科学学院,上海200444;上海交通大学医学院附属瑞金医院计算机中心,上海200025
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Author_FL Li Zeyu
Zhu Lifeng
Lyu Shengqing
Chen Yimin
Lin Jingsheng
Zhao Yan
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Discipline Computer Science
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Issue 12
Keywords volume rendering
partial derivative
采样频率
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3 D reconstruction
光线投影
偏导数
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三维重建
Language Chinese
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Title 基于改进光线投影算法的医学图像三维重建
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