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工业CT扫描通常只能得到某一断面上的二维信息,不能得到被检测物的整体描述,技术人员只能根据获得的系列二维图像在人脑中综合复原为三维结构。因而人们希望能得到直观地、精确地展示被检测物体三维空间结构的ICT直观图像,能得到比二维图像更加丰富的信息。因此断层图像的三维重建在工业无损探伤、天体结构的观察及其它更广泛的领域有着极其重要的实用价值和研究意义。本文提出了一种剖切显示的3D图像处理方法,借助 Matlab工具,用软件的方法得到直观的3D图像。
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计算机科学
2006Vo
l.
33NQ.
1
计算机断层扫描图像的剖切研究关)
何江平
l
瞿中
2
(重庆工学院数理学院
重庆
400050)1
(重庆邮电学院计算机科学与技术学院
重庆
400065)2
摘
要
工业
CT
扫描通常只能得到某一断面上的二维信息,不能得到被检测物的整体描述,技术人员只能根据获得
的系列二维图像在人脑中综合复原为三维结构。因而人们希望能得到直观,池、精确地展示被检测物体三维空间结构
的
ICT
直观图像,能得到比二维图像更加丰富的信息。因此断层图像的三维重建在工业无损探伤、天体结构的观察
及其它更广泛的领域有着极其重要的实用价值和研究意义。本文提出了一种剖切显示的
3D
图像处理方法,借助
Matlab
工具,用软件的方法得到直观的
3D
图像。
关键词
告
IJ
切,图像重建,连续断层图像
Research
on
Cutaway
of
Image
with
Computed
Tomography
HE
Jiang-Ping
1
QU
Zhont
CSchool
of
Mathematical Sciences, Chongqing Institute of Technology, Chongqing 400050) 1
C
Co
llege
of
Co
mputer
Science
& Technology, Chongqing University
of
Post &
Telecor
口,
Chongqing
400065)2
Abstract
Most
of
the
traditional industrial
computed
tomography
facility
can
only
get
the
2D
information
which
might
be very limited
to
det
巳
rmine
the
perfect
spatiallocation
and
the
exact area
of
the details.
Therefore.
there
is a need
to
reconstruct
3D images.
In
3D
reveal
step
,
it
has
realized
the
p
巳
eled
display.
rotating
and
iso-surface display.
An
algo
rithm
has
been designed
to
cutaway
the
3D object
that
is
rebuilt
in Matlab.
The
reconstruct
巳
d
3D
object
can
be
rotated
and
zoomed in a
PC
software
system
Keywords
Cutaway.
Imag
巳
reconstruction.
Serial slices of image
引言
CT(computed
tomography)
是在无损状态下能获得被检
断面的二维灰度图像,从图像上可以直观地看到目标细节的
位置、形状、大小。
在医用
CT
机中,以色列爱尔新特公司
Elscint
Ltd
、美国
通电电器公司
GE
出产的螺旋
CT
扫描设备均附有基于图形
工作站的医学图像可视化验系统[J
J
。在将多层
CT
扫描图像
和
MRI
图像输入计算机以后,该系统可以沿
X
、
Y
、
Z
三个方
向逐帧显示输入的图像,可以有用不同方法构造三维形体,可
以对三维图像由外向内按层剥离或作任意位置的剖切,以观
看内部结构
[1-3J
。而在工业
CT
中,对由各种材料、密度各异
的物质组成的被检测工件实现各层物质的剖切显示口
.3J
也非
常有必要。
2
剖切显示简述
工业
CT
设备提供的是沿
Z
轴方向的序列图像。对图像
进行
X
、
Y
、
Z
方向的剖切能增强三维显示效果,便于理解所提
供的庞大的数据忏吨。对图像进行沿
X
轴、
Y
轴的剖切,需要
两个步骤:
(1)重采样过程:即求出剖面上各像素在原始数据中的位
置。
(2)
重赋值过程:即由体数据中有关的体素值计算出在剖
面上的像素值。
对
NXNXM
的序列图像口
.8J
构建一个体数据集
D.D
是一个四维数组,第一维为数据点的
Z
坐标,第二维为
y
坐
标,第三维为灰度值,第四维为所在的层数。
沿
Z
方向剖切。
在
Z=zl
处剖切,先判断址是否在提供的序列图像上,
如果是,就直接显示该序列图像。如果不是,则进行层间插
值,得到新的插值图像,然后显示。
图
1
工件
1
的部分序列图像
沿
X
方向剖切时;
在
X=x1
处剖切,提取出
D
中第一维为
x1
的所有数据
点将这些数据点,重构成
NXMX1
的数组图像,通过最邻近
域插值,将
NXMX1
的数组插值成为
NXNX1
的数组图
像,再将此图像进行几何变换,得到剖切图像。
养)基金项目:重庆市自然科学基金支持项目
CCSTC
,
2004BB2182)
。何江平
硕士,讲师,主要研究方向:基础数字,数字图像分析与处理等;
瞿
中
博士研究生,讲师,主要研究方向:数字图像分析与处理、计算机系统结构等。
• 277 •
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