仮想光場取得に基づく医療画像立体表示技術

DENG Lijin ,  

CHEN Ning ,  

GU Yuejiannan ,  

摘要

医療画像の三次元可視化効果と裸眼立体表示性能を向上させるため、本論文では仮想光場取得に基づく医療画像光場表示方法を提案する。まず、医療断層画像データを基に、前処理アルゴリズムを用いて原画像データを処理し、表面再構築および改良版の二乗誤差度量簡略化アルゴリズムを組み合わせることで、軽量な三次元医療モデルの構築と同時にその主要な構造的特徴を保持した。次に、従来の光場取得方式の制限に対応するため、コンピュータグラフィックスに基づく仮想カメラアレイ構築戦略を設計し、物理的な光学機器に依存せず高品質な仮想光場コンテンツ生成を実現した。最後に、多視点レンダリング技術により簡略化された三次元モデルの光場取得シーンを構築し、光場画像の取得効率と空間分解能を最適化した。実験結果は、最終的に医療モデルのレンダリング負荷が90.16%低減した一方で、モデルの幾何精度は4.06%のみに損失し、二つの光学実験プラットフォームにおいて仮想光場取得システムのレンダリング効率はそれぞれ9.83 FPSおよび9.57 FPSに達し、光場プリミティブ画像生成効率が大幅に向上し、基本的にリアルタイム取得要求を満たしていることを示した。提案手法は医療モデルの幾何精度を保証しながらモデルの複雑さを大幅に低減し、仮想光場表示の品質とリアルタイム性を効果的に向上させた。

关键词

医療画像; 光場表示; 仮想光場取得; 三次元可視化

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