三组组织据构中菇柳.PDF

2OOO年5月 重庆太学学报 (自熊科学版) 23 第23卷第3期 Journal of Chongqing Unive~ity(Natural Science Edition) M 2000 文章编号：1000—582x(2000)03—0131—03 · 研究简报- 中药材三维组织结构的表面重建技术 一 I 陈 菁 ，昊国萍 ，肖小河 ，李时光 尺 。 — ■秭 匡大学太坪医院野战外科研究所．重庆400042~ 2．四川省中蔼研究所，重庆 400065；3重庆天学[CT研究中心，重皮 4~0044) 摘 要：研究了由中药材的连续截面图象重建其三维组织结构井进行三堆显示的技术。利用模式 识别技术对重建对象中的不同结构进行识别和匹配；采用三角形平面逼近法生成物体的三维表面。根 据重建过程生成的三堆数据结构在SGI图形工作站上提供线框模型显示和光照模型显示以度灵活多样 的观察方或。史中提供的三雏重建和显示方法有助于对中药材各种组织结构的立体形态的观察和研 究，并且适用于生物医学图象处理领域。 关键词：中药药材学；三维结构；三 ／查重兰垄 三组组织据构 中菇柳 中圈分类号：R 282．5 文献标识码：A 墨走 迄今，中药材的组织结构的研究还局限于=维形 所示。 式，难以对其形态、结构作出准确、完整的描述…，影响 圆 一圈 一匾匡亚圈 了对其形态结构与生理功能的关系以及相邻显微结构 固 l 硬件配置固 之间的空间位置关系的进一步研究。针对这一现状， l熬堡壅丝堡l j垒旦捶担塑 l J三整盎亘生盛l 丝星垂 I 本文提出了多目标的三维表面重建技术，实现了中药 I图象分割 l l轮廓距离判断l l三角形逼面 l I线框模型方式l 材的多种显微结构在同一场景中的结构重建和显示， 幽 l多边形近似l l轮廓匹配 I l J f J 从而获得对重建对象的各种组织的立体结构及其相互 关系的直观、形象的认识．为中药学这一研究领域提供 图 2 戢件培柯框困 一 1．2．1 教据预处理 种新的研究方法。 数据预处理把两两相邻的一组原始截面图象处理 1重建技术的描述及实现 成满足重建要求的一组数字图象。笔者采用门限技术 1．1 硬件配置 与人机交互控制相结台的方式把重建目标分割出来， 系统的硬件配置如图1所示。中药材的连续截面 按八邻域方法跟踪并记录重建目标的轮廓点。轮廓的 图象由Genius扫描仪进行数字化并输入计算机； 多边形近似是数据压缩的有效方式 “，首先按任意相 PC586微计算机进行预处理并把图象数据传输给SGI 邻三点不在一条直线上的原则对数据进行初步压缩． 工作站；重建物体的兰维显示基于SGI三维图形工作 然后用给定分段点数的多边形近似方法对数据作进一 站实现。 步压缩。 I．2 软件实现 1．2．2 多目标识刺 为了从中药材的截面图象序列重建其三维组织结 由于中药材具有多个独立的组织结构，每个独立 构，必须进行数据预处理、多目标识别、表面逼近、三维 的组织结构都是一个重建目标，因此中药材的重建属 显示4个步骤。笔者将