论文摘要
计算机辅助手术导航是将计算机绘制的虚拟模型融合到使用者所看到的真实世界景象中。使用者可从计算机描绘的虚拟模型中获得额外的信息,从而对真实环境进行增强。计算机辅助手术导航系统能够提供给外科医生更全面的信息,医生在计算机屏幕上既可看到病人真实的环境和姿态,又可从虚拟模型中得到其视觉系统无法获得的信息。比如在牙种植手术中,牙齿通常具有不同的方向和角度,需要进行种植的颚骨的结构和密度也有所不同,牙齿的这些信息,能够准确的由牙种植辅助手术导航系统提供给医生,使手术能够顺利进行。本文提出了牙弓曲面的概念,并对牙弓曲面的提取进行了研究,提出了一种高效的牙弓曲面提取算法。牙弓曲面基于牙齿的形状,在3D空间中生成,所以能够准确地反映牙齿的3D特征。本文首先对医学图像的分割算法进行了研究,选取合适的算法进行牙齿数据的分离;然后应用数学形态学方法,对牙齿数据进行预处理,分离出牙洞区域;随后研究了医学图像中的中心线提取算法,提出了一种基于距离映射的中心线提取算法,提取牙洞的中心线;最后,从中心线上提取一些点,基于这些点生成牙弓曲面。本文的主要工作和创新点如下:1.讨论了医学图像的快速高效分割。医学图像的分割可以分成基于模型的分割算法和基于区域的分割算法。本文研究了各类算法的特性,通过定性定量分析的方法比较分析各类算法,最后选用数学形态学分割