基于改进MC算法的脑图谱三维重建.PDF

第３３卷第４期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３３Ｎｏ．４ ２０１６年４月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ａｐｒ．２０１６ 基于改进ＭＣ算法的脑图谱三维重建 １ ２，３ １ 朱　恺 　樊令仲 　李海芳 １（太原理工大学计算机科学与技术学院　山西太原０３００２４） ２（中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心　北京 １００１９０） ３（中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室　北京 １００１９０） 摘　要　　随着脑图谱在神经外科手术的教学与应用中起到越来越重要的作用，脑图谱的三维重建成为了脑图谱研究的一个主要 方向。针对ＭａｒｃｈｉｎｇＣｕｂｅｓ算法在提取脑图谱数据等值面效率低下的问题，通过对ＭａｒｃｈｉｎｇＣｕｂｅｓ算法的遍历方法和拓扑结构的研 究，提出一种适用于脑图谱三维重建的改进算法，采用该改进算法实现脑图谱三维重建系统。并以ＢｒａｉｎｎｅｔｏｍｅＡｔｌａｓ脑图谱数据作 为实验数据对系统效率进行测试，实验结果表明，相对于原始算法，改进算法确实提高了三维重建系统处理脑图谱数据的效率。 关键词　　等值面　ＭａｒｃｈｉｎｇＣｕｂｅｓ　三维重建　脑分区图谱 中图分类号　ＴＰ３９１．７　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１６．０４．０４２ ３ＤＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＯＦＢＲＡＩＮＡＴＬＡＳＢＡＳＥＤＯＮＭＯＤＩＦＩＥＤＭＡＲＣＨＩＮＧ ＣＵＢＥＳＡＬＧＯＲＩＴＨＭ １ ２，３ １ ＺｈｕＫａｉ　ＦａｎＬｉｎｇｚｈｏｎｇ 　ＬｉＨａｉｆａｎｇ １（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） ２（ＢｒａｉｎｎｅｔｏｍｅＣｅｎｔｅｒ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ） ３（ＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰａｔｔｅｒｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈａｔｂｒａｉｎａｔｌａｓｐｌａｙｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｅｕｒｏｓｕｒｇｅｒｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ，３Ｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｂｒａｉｎａｔｌａｓｈａｓｂｅｃｏｍｅａｍａｊｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｂｒａｉｎａｔｌａｓ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＭａｒｃｈｉｎｇＣｕｂｅｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｉｓｏｓｕｒｆａｃｅｏｆｂｒａｉｎａｔｌａｓｄａｔａ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒ３Ｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｂｒａｉｎａｔｌａｓｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｔｒａｖｅｒｓａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＭａｒｃｈｉｎｇＣｕｂｅｓａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄｒｅａｌｉｓｅｔｈｅｂｒａｉｎａｔｌａｓ３Ｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ＷｅｕｓｅｂｒａｉｎａｔｌａｓｄａｔａｏｆＢｒａｉｎｎｅｔｏｍｅＡｔｌａｓａｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎ