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面向RP的CT图像处理技术研究
资料介绍
文档为面向RP的CT图像处理技术研究总结文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，
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| 文件名 | 大小 |
| 面向RP的CT图像处理技术研究.pdf | 346K |
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（完整内容请下载后查看）面向 RP 的 CT 图像处理技术研究∗
姜睿智 1，史廷春 1,2，邱建辉 1，索海瑞 1
1 杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所，杭州（310018）
2 河北理工大学机械工程学院模具系，河北唐山（063009）
E-mail：
摘
要：图像反求建模是实现快速成形的关键技术之一，根据CT 图像的二维信息，通过图
像分割，二值化处理，提取所需边缘轮廓，重构出三维CAD 模型，转换成快速成形的标准
数据格式，制造出实物三维模型，在生物医学领域有着广泛的应用前景。本文在国内该领域
研究现状基础上，讨论了CT 图像反求建模的流程及在快速成形中的应用。
关键词：快速成型，图像反求，重建
1 前言
快速成形（rapid prototyping，RP）是一种基于离散堆积成形原理[1]，综合了计算机辅助
设计、数控、激光和新材料等多门技术的新兴数字化成形技术。自从20世纪80年代快速成形
技术出现以来，其应用从工业界的原型制造、模具制造、零件制造，不断向艺术、教育和医
学等其它领域拓展，快速成形技术的数据建模方法也从最初的 CAD 系统建模开始陆续出现
了点云数据重构、CT 图像重构等建模技术。基于 CT 图像的快速成形建模方法的目的是利
用 CT 图像数据，重构可直接用于快速成形制造的层片数据文件 STL[2]。
第四军医大学采集小型猪股骨 CT 图像，自行开发软件求出断面边缘轮廓矢量化数据线
图，利用 Image ware 公司 Surfacer 9.0图像处理软件得到股骨髁的三维三角形面片(triangular
facets)线框模型及实体模型[3]。
上海交通大学使用 CT 机对一名健康志愿者右股骨进行活体扫描，将 CT 数据转换为标
准 DICOM 文件格式，采用图形识别软件以灰度识别方式提取股骨外形轮廓曲线，将外形轮
廓曲线输入 Powershape 中，借助其强大的曲面造型功能，完成三维模型的重建。然后再以
STL 的格输出文件到快速原型制造机，完成人工骨的制作[3]。
武汉大学人民医院口腔科吕晓春等应用 CT 实施层厚 2mm，层距 1mm 的薄层连续扫描，
将 CT 二维图像经 VX3000 扫描仪扫描并输入计算机，通过配准等技术进行三维图像重建得
到下颌骨及牙齿三维图像，既能精确显示其三维空间结构和形态，亦能沿 X﹑Y﹑Z 轴完成
连续旋转变换[3]。
清华大学用 CT 扫描获得健康耳朵数据，使用 Materialise 的 Mimics6.3 对二维 CT 图像
进行反求得到三维模型并得到用于快速成形制造的 STL 格式文件，通过动物实验实现逼真
的人工耳朵[4]。
RP 技术具有很好的前景和应用价值，世界上主要先进工业国家的政府部门、企业、高
等院校和研究机构纷纷投人巨资对 RP 技术进行开发和研究。美国、欧洲和日本都站在 21
世纪世界制造业全球竞争的战略高度来对待这一技术，而 RP 技术中最关键的模型建立也就
成为近期国内外研究热点。
综合以上反求重建实例，可以看出用于 RP 的图像反求一般需要以下几个步骤：
（1） 数据获取（CT 二维图像资料）。
∗本课题得到国家自然科学基金（60602049），浙江省“重中之重”学科建设经费，及杭州电子科技大学科
研启动基金（KYS041506008）的资助。
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