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血管切片的三维重建PPT教案.pptx


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血管切片的三维重建PPT教案.pptx
beplayapp体育下载介绍:
会计学
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血管切片的三维重建
我们在寻找每张血管切片中心轴点的过程中,利用多种优化算法以简化问题,并确定出100个中心轴点。以此100个中心轴点为样点,依靠样条插值,利用Matlab 软件对分别对平面及空间曲线进行插值,先后建立了模型一、模型二,从而拟合得到XY,YZ,ZX平面的投影曲线以及中
心轴线,得到血管半径为29个像素单位,并模拟给出血管的三维空间形态(如下图),进而对结果进行了广泛的分析与评价。同通过矩阵投影到XY,YZ,ZX平面而获得的图象进行比较,可以验证模型的正确性,以及模型的先进性。
血管切片的三维重建图
一、问题重述 断面可用于了解生物组织、器官等的形态。例如,将样本染色后切成厚约1m m的切片,在显微镜下观察该横断面的组织形态结构。如果用切片机连续不断地将样本切成数十、成百的平行切片,可依次逐片观察。根据拍照并采样得到的平行切片数字图象,运用计算机可重建组织、器官等准确的三维形态。
假设某些血管可视为一类特殊的管道,该管道的表面是由球心沿着某一曲线(称为中轴线)的球滚动包络而成。例如圆柱就是这样一种管道,其中轴线为直线,由半径固定的球滚动包络形成。 现有某管道的相继100张平行切片图象,记录了管道与切片的交。图象文
件名依次为0.bmp、1.bmp、…、 99.bmp,格式均为BMP,宽、高均为512个象素(pixel)。为简化起见,假设:管道中轴线与每张切片有且只有一个交点;球半径固定;切片间距以及图象象素的尺寸均为1。 取坐标系的Z轴垂直于切片,第1张切片为平面Z=0,第100张切片为平面
=99。Z=z切片图象中象素的坐标依它们在文件中出现的前后次序为 (-256,-256,z),(-256,-255,z),…(-256,255,z), (-255,-256,z),(-255,-255,z),…(-255,255,z), ……(255,-256,z),( 255,-255,z),…(255,255,z)。
根据以上所给信息,如何重建血管的三维形态,是一个重要而且实用的问题。解决方案如下:
二、问题分析 我们主要求解的是血管管道的中轴线与半径。管道可以近似地看作是一个半径固定的球体滚动而成的,中轴线是球心滑过的曲线,是连续的。我们等距平行切割血管,中轴线与每张切片有且仅有一个交点,也就是每张切片上有且仅有一个球心,那么在每张切片上总可以找到且只能找
到一个以球心为圆心,球半径为半径的圆,而且是此切片的最大内切圆,反过来也是成立的。因此,我们只需找到每张切片中的球心坐标就可以用样条插值得到中轴线,通过寻找最大内切圆得到半径,而中轴线在XY,YZ,ZX平面的投影图只需令Z=0,X=0,Y=0就可以得到。
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