CN104346823A - 基于cuda的牙科ct三维图像处理方法 - Google Patents

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CN104346823A CN201310324140.XA CN201310324140A CN104346823A CN 104346823 A CN104346823 A CN 104346823A CN 201310324140 A CN201310324140 A CN 201310324140A CN 104346823 A CN104346823 A CN 104346823A
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李劲生
吴林成
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T15/005—General purpose rendering architectures

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Abstract

基于CUDA的牙科CT三维图像处理方法，属于医疗影像处理技术领域。其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步骤，读入DICOM图像序列文件并以体数据的方式保存到系统内存；第二步骤，利用CUDA调用OpenGL的三维图形库编程扩展口函数API，将系统内存中的体数据加载入GPU显存；第三步骤，计算生成多边形切片，分为以下几个方面：1、计算体数据的顶点在视点坐标系下的坐标；2、计算多边形切片数目并计算每张多边形切片顶点的世界坐标；3、对所得的每张多边形切片合成三维医学影像。其优点是：运算速度高，可以在普通消费级别大众PC上实现医学图像的快速三维显示，而无须使用图形工作站，大大降低成本。

Description

基于CUDA的牙科CT三维图像处理方法
技术领域
 本发明属于医疗影像处理技术领域。
背景技术
医学影像在医生诊断中的辅助作用越来越明显，为了提高医疗诊断和治疗规划的准确性和科学性，需要由二维断层图像序列转变为具有直观立体效果的三维图像，然而目前的三维医疗辅助诊断系统都需要工作站级别的运行平台，才能基本满足处理大量图像数据的要求，由于价格问题使得这种系统难以推广，目前专门用于图像处理的GPU在计算机图形图像方面得到越来越广泛应用，拥有超大规模数据处理、运算能力的GPU，具有CPU不可比拟的速度优势，在消费级的GPU硬件上实现大规模数据的处理，CUDA编程语言是针对通用计算GPU的C语言环境，应用CUDA编程可方便地实现GPU通用计算，当前通用的体绘制技术，一般是基于传统的CPU进行计算，处理速度较慢，一般要在并行图形工作站上进行运行，成本相较大大提高。
发明内容
本发明的目的是：针对现有基于CPU的医学图像处理运算速度慢、图形工作站成本高的弊端，提供一种基于CUDA的三维医学图像处理显示方法，利用GPU强大的流运算能力进行加速，从而实现医学三维图像的快速显示。
本发明所采用的技术方案：基于CUDA的牙科CT三维图像处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
第一步骤，读入DICOM图像序列文件并以体数据的方式保存到系统内存；
体数据是由顺序的二维医学DICOM图像序列构成，将这些医学图像的图像分辨率、层间距和图像像素信息读入系统内存，体数据首先进行预处理，比如用图像滤波器进行除噪，并且通过插值层间距数据来得到更加细致的效果；
第二步骤，利用CUDA调用OpenGL的三维图形库编程扩展口函数API，将系统内存中的体数据加载入GPU显存；
第三步骤，计算生成多边形切片，分为以下几个方面：
1、计算体数据的顶点在视点坐标系下的坐标；
将体数据的顶点坐标由体数据的局部坐标转换到视点坐标系，首先将体数据八个顶点的局部坐标转换成世界坐标，然后通过视点世界坐标参数矩阵，将体数据八个顶点的世界坐标变换到视点坐标系中；
2、计算多边形切片数目并计算每张多边形切片顶点的世界坐标；
3、对所得的每张多边形切片，利用颜色映射表逐像素进行颜色计算，通过Alpha混合所有多边形切片合成三维医学影像。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于CUDA的医学图像显示方法，相比于现有的基于CPU的医学图像显示方法，本发明具有很高的运算速度，可以在普通消费级别大众PC上实现医学图像的快速三维显示，而无须使用图形工作站，使得成本大大降低。
附图说明
    附图为基于CUDA的牙科CT三维图像处理方法的示意框图。
具体实施方式
参照附图，基于CUDA的牙科CT三维图像处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
第一步骤，读入DICOM图像序列文件并以体数据的方式保存到系统内存；
体数据是由顺序的二维医学DICOM图像序列构成，将这些医学图像的图像分辨率、层间距和图像像素信息读入系统内存，体数据首先进行预处理，比如用图像滤波器进行除噪，并且通过插值层间距数据来得到更加细致的效果；
第二步骤，利用CUDA调用OpenGL的三维图形库编程扩展口函数API，将系统内存中的体数据加载入GPU显存；
第三步骤，计算生成多边形切片，分为以下几个方面：
1、计算体数据的顶点在视点坐标系下的坐标；
将体数据的顶点坐标由体数据的局部坐标转换到视点坐标系，首先将体数据八个顶点的局部坐标转换成世界坐标，然后通过视点世界坐标参数矩阵，将体数据八个顶点的世界坐标变换到视点坐标系中；
2、计算多边形切片数目并计算每张多边形切片顶点的世界坐标；
3、对所得的每张多边形切片，利用颜色映射表逐像素进行颜色计算，通过Alpha混合所有多边形切片合成三维医学影像。
本发明提供了一种基于CUDA的医学图像显示方法，相比于现有的基于CPU的医学图像显示方法，本发明具有很高的运算速度，可以在普通消费级别大众PC上实现医学图像的快速三维显示，而无须使用图形工作站，使得成本大大降低。

Claims (1)

1.基于CUDA的牙科CT三维图像处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
第一步骤，读入DICOM图像序列文件并以体数据的方式保存到系统内存；
体数据是由顺序的二维医学DICOM图像序列构成，将这些医学图像的图像分辨率、层间距和图像像素信息读入系统内存，体数据首先进行预处理，比如用图像滤波器进行除噪，并且通过插值层间距数据来得到更加细致的效果；
第二步骤，利用CUDA调用OpenGL的三维图形库编程扩展口函数API，将系统内存中的体数据加载入GPU显存；
第三步骤，计算生成多边形切片，分为以下几个方面：
1、计算体数据的顶点在视点坐标系下的坐标；
将体数据的顶点坐标由体数据的局部坐标转换到视点坐标系，首先将体数据八个顶点的局部坐标转换成世界坐标，然后通过视点世界坐标参数矩阵，将体数据八个顶点的世界坐标变换到视点坐标系中；
2、计算多边形切片数目并计算每张多边形切片顶点的世界坐标；
3、对所得的每张多边形切片，利用颜色映射表逐像素进行颜色计算，通过Alpha混合所有多边形切片合成三维医学影像。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003061956A (ja) * 2001-08-30 2003-03-04 Toshiba Corp 超音波診断装置、医用診断装置及び画像処理方法
CN101593345A (zh) * 2009-07-01 2009-12-02 电子科技大学 基于gpu加速的三维医学图像显示方法

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Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 211112 Jiangning, Jiangsu Province, open source road, No. 168, No.

Applicant after: NANJING PERLOVE MEDICAL EQUIPMENT CO., LTD.

Address before: 211112 Jiangning, Jiangsu Province, open source road, No. 168, No.

Applicant before: Nanjing Perlove Radial-video Equipment Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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