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(VRT)
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曲面重建(CPR)
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虛擬內鏡技術(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“家族”的。
MPR適用于任一平面的結構成像,以任意角度觀察正常組織器官或病變,可以顯示腔性結構的橫截面以觀察腔隙的狹窄程度、評價血管受侵情況、真實地反映器官間的位置關系等。
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化密度高的血管和/或器官,簡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,所以變化層厚會對圖像產生影響:
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?因為增強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),這是很考驗放射科大夫的技術和臨床經驗的。
下面給大家比較下MPR和MIP的圖像:
可以看到,MIP圖像中的血管連續性更好。
MIP這種技術有個雙胞胎——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、氣道等組織結構。
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光源方向,投射到CT值在設定閾值以上的體素上則不再透過繼續成像,僅呈現所有表面體素的集合立體圖形,適用于顯示CT值與其他結構相差較大的組織結構成像……(天地良心,我說的真是中文,如果覺得理解不了,繼續看下文……)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腸CT重建:
容積漫游技術(VRT)
這種三維成像功能非常強大,形態及色彩逼真,絕對是CT三維重建中的“高富帥”,可以對動靜脈血管、軟組織及骨結構等進行立體塑形成像,也可以顯示支氣管樹、結腸及內耳等結構,對于復雜結構的成像有一定優勢。
VRT圖像直觀生動,深受廣大醫生的喜愛,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:VRT圖像的偽彩設置很重要,不恰當的偽彩設置會將血管外層像素過濾掉,顯示的血管狹窄的程度會比真實情況嚴重。
曲面重建技術(CPR)
這種重建技術是在一個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行顯示,可以一次評價曲度較大的結構如脾動脈、胰管、冠狀動脈等管狀結構的全長情況:
胰管
CPR可以觀察管腔結構的腔壁病變(如斑塊、狹窄等),也可以觀察管狀結構與周圍結構的位置關系,但CPR所顯示的不是正常的解剖結構和關系(它是把管狀結構拉直了看),同時需要多個角度曲面重建以完整評價病變。
虛擬內鏡技術(VE)
這種CT重建圖像可以模擬各種內鏡檢查的效果,它是假設視線位于索要觀察的管“腔”內,通過設定一系列的參數范圍,即可看到管“腔”內的結構:
當然,在CT領域三維可視化方法還有應用比較廣的Marching Cube算法,參見:http://paulbourke.net/geometry/polygonise/,博客文章等。
另外,后面抽空學習一下opengl和VTK軟件方面的知識,現在搜集了一下這方面的資料:
-------opengl學習--------
1.http://nehe.gamedev.net/
???知名的OpenGL教程,?此教程最大的特點是提供了針對不同平臺、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,你都能找到對應的版本。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個免費的OpenGL教程,內容涉及很多八叉樹、BSP、Cg、GLSL、各種紋理映射技術等,還有OpenAL、Ray Tracing的教程。該網站還推出了一本教你制作游戲引擎的書《Ultimate Game Programming with DirectX》,暫時還沒有中文翻譯版。
3.http://www.codesampler.com/
?? 有關于OpenGL、DirectX的很多教程、而且還定時更新一些東西,不過最近該鏈接打開不了,不知道暫時出了什么問題。
4.http://www.lighthouse3d.com/opengl/
???有針對View Frustum、GLSL、Math、Billboarding、Picking、Terrain、Display Lists、GLUT各專題的教程。其中關于GLUT、Terrain部分講解都非常詳細。一般的教程網站都是通過一段代碼展示OpenGL的某種渲染效果,如果沒有圖形學背景很難理解其原理,該網站對所列每項技術的來龍去脈,相關算法都有比較詳細的說明,會讓你理解更加深刻。
5.http://www.gametutorials.com/
???有很多有特色的教程,比如一個小的2D RPG教程,可惜現在大部分代碼都不能免費下載。
6.http://www.ozone3d.net/tutorials/index.php
?? 有關于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等相關教程,看著很不錯。
8.http://www.morrowland.com/apron/tut_gl.php
???教程的內容包含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好處就是不經意間能學到作者編程時的一些細小技巧。
11.?https://learnopengl.com/
對應中文opengl學習網站:
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學習--------
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VTK 是開放源碼的自由軟件系統,應用于圖像處理、計算機圖形學和科學計算可視化,國內外被廣泛用于各行各業。VTK的主頁:https://www.vtk.org/ 。找到的教程:
1.?http://blog.csdn.net/wishchin/article/details/12996693
2. 書籍:《VTK圖形圖像開發進階_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學習資源
1、《VTK User's Guide》這本書主要介紹VTK類庫的應用,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、數據結構等。
3、《Source》是KitWare公司按季度發行的刊物,里面涵蓋了KitWare公司的所有開源項目。在線訪問地址為http://www.kitware.com/media/thesource.html
4、Insight Journal(http://insight-journal.org/)是學習VTK非常有參考價值的網站。用戶可以通過這個網站向VTK社區貢獻自己的代碼,也能下載別人上傳的代碼。
-------PCL學習--------
pcl主頁: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