一、管道切片的三维重建（论文文献综述）
黄楠燕[1]（2021）在《小通道内气液两相流动及换热特性的数值模拟与实验研究》文中研究指明气液两相流在核工业反应堆的设计、石油化工、空调等工业应用中发挥着重要作用。近几年来,随着科学技术的迅速发展,工业设备越来越趋向于小型化、微型化。与常规通道相比,小通道的比表面积大大增加,传热效率更高,更适合用于集成化的设备中。随着管径的减小,表面张力逐渐占主导地位,粘性力、通道截面的形状、壁面的润湿特性以及通道的粗糙度等对气-液两相的流体动力学特性也有重要影响,因此常规管道内的气液两相流动特性并不能够完全适用于小管道。目前对于小管道内的气液两相流的研究还处在发展阶段,本文主要用数值模拟和实验的方法研究小通道内的流动特性以及换热特性。为了研究微型管内的流动特性,在水平小通道内以空气为分散相、水为连续相进行了虚拟双目视觉系统的实验和数值模拟。实验用一个棱镜从两个正交的视图同步捕获图像,然后将管内拍摄到的三维气液界面进行重构。数值计算结果与实验数据在流型、截面含气率和体积含气率方面吻合较好。结果表明,实验和数值模拟观测到三种流型（泡状流、弹状流和环状流）,流型转变主要是因为气泡尺寸的增大和界面波动的增大。间歇流（泡状流和弹状流）的概率密度函数图（PDF）有两个峰,而环状流的只有一个峰。当气体质量较低时,体积含气率与均相流模型吻合较好。随着气相流量的提高,两相之间的速度差显着增大,导致含气率低于均相流模型的预测值。由于泰勒气泡内部再循环的独特流动特性以及周期性流动性质,泰勒流在大多数液液、气液应用的微通道中是一种广泛应用的流动状态。本文对泰勒流在水平圆管内的传热特性进行了数值研究。根据实验气泡的体积和形成频率,使用用户定义函数（UDF）来patch气泡的体积。本文详细讨论了壁面剪切应力、压力分布、速度场和局部努塞尔数的变化规律,并研究了恒壁面热流密度边界条件下含气率对传热的影响。结果表明,液相区壁面剪应力基本保持不变,气泡尾部和头部附近区域壁面剪应力急剧增大;液弹的内循环可以提高传热系数,但是平均努塞尔数却随着含气率的增加而减少,这是因为液相减少的原因。根据压力分布特性,将一个结构单元分为四个区域（液相区、头部区、尾部区和躯体区）,空气的存在显着增加了压力梯度。与相同周长的圆管相比,扁平管的换热面积与流动截面积比更高,具有换热效率高的优点,此种类型的强化管具有较广泛的工业应用。本文对扁平管内的两相流动换热特性进行数值模拟,主要研究了液膜厚度和局部换热系数沿周向的分布以及温度场、压力场和速度矢量的分布,并将模拟结果与同周长的圆管进行了对比。结果表明,扁平管内气泡偏向于管道上部运动,通道圆弧角落处有较大的表面张力,因此会有液膜在此聚集。根据液膜的分布特性,整个半周可以分为四个部分,分别是上壁面、上部角落、下部角落和下壁面。上壁面的局部换热系数比较大,下壁面较小。气泡内部的流动有很明显的漩涡,且漩涡集中在扁平管的角落附近。
张小川[2]（2021）在《高精度高内涵小鼠全脑图谱构建及其在阿尔兹海默症小鼠中的应用》文中研究说明在全脑范围同时获取多种结构的高分辨图谱对于深入揭示脑功能及神经系统疾病的发病机制具有重要意义。目前已有的成像技术和方法在实现大尺度、高分辨率的多种脑结构元素同步成像方面面临着巨大的挑战。作为严重威胁人类生命健康的神经退行性疾病之一,阿尔兹海默症（Alzheimer’s disease,AD）常伴随广泛的脑组织学和病理学变化:一方面,脑血管结构和功能异常在AD发生发展中的重要性日益得到认可,在全脑尺度介观水平上,脑血管特别是毛细血管在AD病理中的形态和解剖学改变仍有待阐明;另一方面,已有多种成像手段揭示了 Aβ斑块的结构和分布特征,也有多通道荧光标记等方法观察到Aβ斑块对脑结构的影响,然而依然缺乏在全脑范围内针对Aβ斑块及其周围环境三维构筑的高精度、跨尺度研究。针对上述问题,本文发展了一种全脑成像策略,并采用此策略构建了 AD小鼠多种脑结构的高精度图谱。本文第一部分进行了小鼠全脑成像技术的平台搭建及后续图像处理分析,以完成全脑高精度图谱绘制方法的建立。为了实现全脑高分辨率成像以及成像后海量复杂数据的处理与解读,本文首先开展显微光学切片断层成像（Micro-Optical Sectioning Tomography,MOST）技术的应用以及构建高效数据分析流程,主要包含样本制备、数据采集、图像预处理与优化、海马分割、三维可视化重建与定量分析、虚拟内窥等环节,解决了低信噪比图像增强、噪声图像质量优化、高空间复杂度三维数据的快速渲染和量化分析等在数据处理方面依然面临诸多挑战的难题。对C57BL/6小鼠的全脑血管网络精细可视化显示了皮层、丘脑和海马等区域具有各自独特血管模式,其中海马的平均血管直径、血管长度密度、血管体积分数均最低。完整海马的高精度重建揭示了其“耙”式血管分布模式,齿状回（DG-ml）分子层的主要血管在直径和分支角度上均发生突变,呈现出独特的梳状毛细血管分布模式。对单枝海马血管的虚拟内窥从独特的视角观察血管腔的内表面形态、平滑度以及分岔模式,可以提供常规可视化手段不能涉及的血管腔内信息。本文第二部分对APP/PS1转基因小鼠的全脑血管系统进行了高分辨的可视化重建和定量分析,首次在亚微米级别分辨率上系统性地描述了 AD病理相关的海马血管分布和形态模式的变化。运用已建立的MOST技术平台及数据分析路线率先获得了 APP/PS1转基因AD小鼠及其野生型对照的Nissl染色全脑数据集,构建了包含从直径几十微米的大血管到小于2微米的毛细血管的完整小鼠全脑跨尺度三维血管图谱。通过系统定量分析野生型与APP/PS1小鼠的脑血管网络,发现APP/PS1小鼠海马血管的平均血管直径、血管体积分数均显着降低。进一步对海马不同亚区的比较分析揭示了齿状回分子层（DG-ml）的平均血管直径、血管长度密度及血管体积分数的降低程度最为显着。对单枝血管分支模式的量化分析结果表明,APP/PS1小鼠血管分支角度显着变小,导致单枝海马血管的血液灌注面积减少。最后虚拟血管内窥检查揭示了 APP/PS1小鼠与野生型小鼠在血管管腔内壁粗糙度、分支节点平滑度上均有显着差异。上述结果证明了对小鼠脑血管的高分辨率跨尺度评估的能力,并系统揭示了海马微循环尤其是齿状回在AD病理中的损伤。本文第三部分对5×FAD转基因AD小鼠全脑Nissl染色数据集进行高精度的三维重建,首次实现基于Nissl染色的小鼠全脑Aβ斑块分布可视化,首次在同一小鼠全脑中构建了 Aβ斑块及其周围胞体、神经树突、神经束和血管的高精度全景图。针对高通量明场图像背景复杂、灰度异质性导致的高难度信号提取和图像处理问题,设计了包含“虚拟通道分割”和“特征融合”的多种结构信号提取和同步可视化方法,并据此开展多种结构的高精度跨尺度的全脑构筑研究。全脑Aβ斑块密度最大区域及大尺寸斑块分布最密集区域均为内嗅皮层和邻近的海马腹侧下托区域,提示Aβ病理可能最早出现在这些最密集的区域。在全脑范围,Aβ斑块分布较密集的区域通常具有相对较多的胞体且处于血管远端,而神经纤维束在Aβ斑块相对稀疏的区域较为密集;在局部脑区,皮层区域可视化和定量分析均显示Aβ斑块密集区靠近胞体丰富的深部区域,而海马内的Aβ斑块成层状分布在锥体细胞层和颗粒细胞层附近;在亚微米分辨水平,海马辐射层内Aβ斑块周围的神经树突显示出明显的弯曲或截断,海马下托的毛细血管穿过斑块内部或附近,也呈现一定程度截断或变形且表面粗糙度高。此外,本文最后选取了可能影响血管的舒尼替尼、西地那非和可替宁进行给药实验及行为学测试,然后选取行为学变化趋势最明显的可替宁给药小鼠进行多结构同步可视化方法,发现给药后皮层Aβ斑块数量呈下降趋势,而海马区域无明显变化;垂直于脑表面的较粗的皮层血管在给药后呈增多趋势,且皮层血管体积分数显着增加,而海马区域给药后血管形态参数无明显变化。这些结果显示了基于MOST技术的三维可视化方法可能用于研究药物效应。本文提供了一种针对高通量灰度图像进行信息提取和可视化重建的方法,从而完成了对全脑范围内多种结构元素的高精度同步可视化。对全脑范围内多种结构信息的清晰展示为深入理解AD相关病理状态下的大脑解剖结构特征提供了新思路。本文对正常小鼠全脑血管网络尤其是海马血管分布模式的清晰描绘、对AD小鼠脑血管的系统评估和Aβ斑块及其周围多结构的同步可视化,不但促进了在介观水平对正常以及AD病理状态下的小鼠脑基本结构的深入认识,也可能为AD相关药物临床前开发提供新参考。
王静怡[3]（2021）在《种植牙手术导航系统关键技术研究》文中提出传统牙科医生通过测量和操作牙模来进行诊疗,该法成本高、耗时长、精度不高。现代三维牙齿的数字模型为牙科提供了重要的临床治疗信息。牙科医生可通过数字化模型将医疗器械或者种植体植入口腔进行诊断以及手术虚拟规划,进而实现数字化、高效、准确的牙科治疗。传统的医护人员手工进行牙齿种植已经难以满足现在口腔种植行业需要的精度,随着数字化技术发展,使用手术规划和导航系统辅助医师进行便捷、精准的进行种植牙手术已经成为欧美发达国家一种重要的趋势。而现有的种植牙手术导航系统多为国外产品垄断,难以被国内中小医院、牙科门诊所普及。在此背景下,本文结合医学图像处理理论,对种植牙手术规划与导航系统的关键技术进行研究。本文的主要研究内容包括:（1）研究了CBCT（锥形束计算机断层扫描图像）图像预处理理论,分析医学图像标准格式的图像特征,将CBCT与普通CT图像进行对比,优选了更适合CBCT图像性质的图像滤波、图像插值算法。（2）基于CBCT图像分割理论。对比和分析了传统水平集分割算法和阈值分割算法的优缺点,并通过在传统水平集分割算法上进行改进的思路,提出了一种PSO联合水平集算法的图像分割方法。并验证了序列的CBCT图像进行分割验证。（3）结合三维重建算法理论。通过对体绘制和面绘制两种不同绘制方法的对比和讨论,选用了面绘制方法里的移动立方体算法对牙列及颌骨进行三维重建。同时为了使重构的三维模型精度更高和更快的算法运行效率,提出了改进的移动立方体算法,并用实际的序列切片图像进行验证算法的重建效果和运行效率。（4）基于VTK开发软件包开发了一套用于种植牙手术导航系统的配套使用软件原型系统。该软件可以实现基本的种植牙手术规划和手术导航功能,通过三维交互操作和虚拟剖切功能方便医护人员进行种植牙手术规划设计,通过测量技术来确保种植体位置的精度,最后开发了种植牙手术仿真和模拟导航模块来预警种植手术过程中的碰撞伤害和种植体位置超差情况。
康志庆[4]（2021）在《基于DSA和CTA图像的颅内动脉瘤检测研究》文中进行了进一步梳理颅内动脉瘤是对人类生命健康危害最大的脑血管疾病之一,其症状不易发现,且发病过程紧急,具有很高的致死、致残率。因此,颅内动脉瘤的前期诊疗十分关键。目前针对颅内动脉瘤的检查方式主要有三种:计算机断层扫描血管造影（Computed Tomography Angiography,CTA）、磁共振血管造影（Magnetic Resonance Angiography,MRA）和数字剪影血管造影（Digital Subtraction Angiography,DSA）。在传统诊断方式中,医生分析颅内动脉瘤的医学图像时,需要手动标注病灶区域,选择动脉瘤的显示角度,这在增加医生工作量的同时,也缺乏客观准确性。为此,本文设计基于DSA和CTA图像的颅内动脉瘤检测算法,在切片血管数据上重建三维血管结构,通过分析血管的结构特征来确定疑似病灶,并基于特征进行分类检测,进而辅助医生诊断,为患者的早期治疗提供帮助。首先,本文对实验使用的DSA和CTA数据进行预处理。在血管切片图像上,使用形态学图像处理和阈值分割方法对分层血管数据进行提取,减小背景对血管结构的影响。在此基础上使用面绘制方法进行三维重建,通过三维形态学算法提取最大连通分量,最终得到血管主体结构,从而降低细小血管以及噪声对瘤体检测的影响。接下来,针对于三维重建优化后的血管数据,本文从新的研究角度出发,利用血管结构的管状特性,提出了一种基于步长自动搜索的颅内动脉瘤检测算法。该算法通过生成迭代平面截取血管结构,计算血管的最小截面用于确定算法的搜索方向,并将血管截面及其位置作为特征对迭代中心进行分类,寻找瘤体的可疑位置。实验结果表明,算法对颅内动脉瘤有一定检测能力,但受到单向检测的局限性的影响,其F2-score为0.707。最后,为了分析血管的整体结构,本文提出基于血管三维骨架的动脉瘤检测算法。该算法通过提取血管结构的骨架,分析血管的三维信息,包括骨架点所在位置的体积、截面、偏角等特征,并使用随机森林方法对血管骨架点进行分类,从而检测动脉瘤的疑似病灶。由于该算法避免了迭代算法的局限性,检测准确率得到提高,F2-score也提高到0.825。实验结果表明,本文提出的基于DSA和CTA图像的颅内动脉瘤检测算法能较为准确的找到瘤体位置,可以帮助医生高效处理医学图像,有一定的应用前景。
张文政[5]（2020）在《基于显微CT技术的煤体微观结构表征及渗流数值模拟》文中提出煤是一种孔隙结构复杂且具有非均质性的材料,其内部大小不一、错综复杂的孔裂隙构成了复杂多样的微观结构体。在矿山开采过程中,煤层注水技术的高效应用还存在着较大的困难,微观孔裂隙结构的精细表征是高效进行工程实践的关键基础,同时,在矿山采动过程中由于地应力的改变对微观特性产生着重要的影响,因此,煤体微观孔裂隙结构研究对于指导矿山煤层注水具有重要意义。本文利用显微CT技术对气肥煤煤样进行扫描实验,借助于三维可视化方法处理图像、构建数字模型。在孔裂隙模型的基础上,建立孔隙网络模型定量统计分析煤体孔隙数目、喉道数目、孔隙半径、喉道半径、配位数等微观结构参数,并对模型进行注水渗流模拟,分析煤体在速度场、压力场的渗流规律;同时,建立煤基质模型在固体力学物理场中进行载荷加载数值模拟,分析煤体在应力状态下微观孔裂隙结构损伤演化规律。研究结果表明:（1）在微观结构定量统计中,模型每个切面的孔隙率范围在4.05%～10.23%之间,孔隙呈不规则点状分布,孔隙之间相互连通的喉道形态多样,在裂隙处孔隙和喉道半径均较大,孔隙半径的最大值为12.51 μm,孔隙表面积平均值为326.6μm2。（2）在数值模拟的过程中,利用煤体孔裂隙模型进行注水渗流模拟。沿水渗流方向,渗流压力整体逐渐减小,在裂隙位置处,上部分和下部分的压力分布层次分明,裂隙位置压力变化程度较小;渗流速度、质量流量在裂隙位置处变化较为明显。利用煤基质模型进行应力加载模拟,对模型进行单轴压缩,在5MPa的压力下,模型裂隙上部变化相对较为明显,并且裂隙内部产生应力集中现象。0～2MPa基本上无损伤产生;2～3MPa为局部损伤的产生、扩展和连通阶段,在此阶段损伤稳定发展;4～5MPa损伤急剧增长,直至破坏。对于非均质煤样来说,数值模拟在煤样损伤、破坏的形式、机理研究中具有一定的优势。本文采用CT三维重建模型研究了煤体基本物理特征,并在不同物理场中利用数值模拟分析煤体结构特征,对煤体的深入研究给矿山工程实践提供了理论基础。
兰晓荀[6]（2020）在《济南岩溶含水介质空隙性与渗透性关系研究》文中指出孔隙、裂隙、管道、溶洞等空隙结构构成了地下含水系统,地下水在含水介质中的运动具有多样性,岩溶发育的不均一性与高度的离散化程度使得地下水渗流更为复杂,地下水渗流主要体现在渗透性,因此,研究含水介质空隙结构对于渗透性的影响可以更好地研究岩溶地区地下水运动。本文将济南岩溶含水介质做为主要研究对象,在阅读国内外文献资料,获取研究区地质及水文地质条件的基础上,采用野外地质调查、CT扫描、数字岩心三维重建、渗流模拟、压汞实验、模糊分析法等方法,分析研究区内岩溶发育结构特征,处理CT扫描图片进行空隙结构提取、网格剖分后,进行不同空隙类型不同压力差情况下的渗流模拟,与室内渗透试验、压汞实验所得数据相结合,对岩溶水介质的水力参数和渗透性进行研究,并综合考虑岩溶含水介质静态因素和动态因素,运用模糊评价法确定岩溶水系统径流区优势渗流通道,为泉水保护工作提供理论与实践指导。本文通过上述分析研究,主要得结论如下:（1）研究区岩溶发育主要以孔隙、裂隙、溶洞、管道为主,岩溶发育具有垂向和水平分带特征的特点。垂向上地表岩溶发育程度较差,60m以浅主要为奥陶系冶里组、亮甲山组地层,岩溶发育率在10.92-16.15%之间,60-160m主要为寒武系凤山组地层,岩溶发育率在17.31-17.46%之间。从水平分带特点上看,地表到40m范围奥陶系岩溶发育主要分布在四大泉群排泄区附近,以经十路一带为主。（2）二维面孔隙率略小于三维孔隙率,两种孔隙率误差小于1.03%,奥陶系马家沟组一和二段、亮甲山组、冶里组地层孔隙率约为6.45%,寒武系凤山组地层孔隙率约为0.88%。孔隙结构中0.2-2mm的孔隙占总孔隙数量的91.2%,直径大于10mm的孔隙仅占总孔隙数量的0.2%。（3）通过对研究区裂隙结构的裂隙倾角、曲折度、开度、粗糙度等水力参数统计分析。奥陶系冶里组、亮甲山组,裂隙发育率为6.2%,裂隙开度在0.22-2.13cm之间,面裂隙率多小于5%,约为0.33-4.01%,集中分布于1-3%,裂隙走向与研究区内地下水的流向大致相同,裂隙粗糙度较小,约为0.16mm。（4）随着渗流模拟压力差增大流体的压力场和流速场范围逐步扩大,沿着流体渗透方向,总体上呈现流速和压力减小的趋势,变化的具体波动受内部岩溶发育结构影响。以奥陶系马家沟组、冶里组和亮甲山组灰岩为例,孔隙结构中孔隙率对渗透性有一定影响,与孔隙率相比孔喉半径和孔隙连通情况对渗透效果影响更大;当裂缝畅通且流体流动方向与裂缝面延伸方向一致时,统一压力差下,随裂隙倾角和走向的变化,系统渗透率基本不变,裂隙开度、粗糙度和长度是影响渗透率主要因素。（5）通过室内高压渗流实验,建立孔隙结构、裂隙结构的流量、流速与时间、水力坡度的渗流模型,在单一压力下,流量均呈现从大到小衰减趋势,孔隙结构内流量变化波动性较大,在多组压力渗透过程中裂隙流和孔隙流符合非线性流动规律,流速与水力坡度关系曲线呈现幂函数增长。（6）运用模糊评价方法对岩溶含水系统渗透性进行定量判断,综合考虑岩溶含水系统静态因素与动态因素各指标,将含水介质分为岩溶裂隙不发育、正常渗流通道和存在优势渗流通道。计算得出排泄区存在较好渗流条件具有优势渗流通道。采用模糊评价方法确定岩溶水系统径流区优势渗流通道,与示踪试验结果吻合具有实际意义。
蒲笑秋[7]（2020）在《基于EUS的多模态消化道肿瘤图像融合技术研究》文中研究指明众所周知,图像显示的信息是直观、具象的,所谓“百闻不如一见”。为了获得人体体内器官图像信息,超声无疑是常用的一种医学检查和诊断的手段,其应用可谓十分广泛,在消化、泌尿、妇产及心血管等科室的日常检查中均有使用。据估计,作为消化系统疾病之消化道肿瘤已成为我国最常见的恶性肿瘤,食管癌、胃癌和结直肠癌每年有超过100万人因此而死亡,对消化道肿瘤的预后做出改善的最关键也是最简单的措施就是早期治疗。有鉴于此,本文依托国家重点研发项目“数字诊疗装备研发”重点专项“电磁声光耦合式陡脉冲高压电场（s PEF）无创胃癌治疗系统研制”（项目编号:2018YFC0115300）,以消化道肿瘤电磁学、光学和声学物理特征的变化规律为切入点,依据EUS检查的消化道肿瘤超声图像,开展了消化道肿瘤超声图像三维重建技术及其三维超声图像与光学内镜图像融合技术等研究工作。主要包括:（1）在广泛调研国内外文献与阅读基础上,明确了肿瘤消融程度实时评估是确保肿瘤消融安全有效的关键因素。基于此,针对消融过程中从生物形态表征上缺乏特异、明确的衡量指标,研究分析了消化道肿瘤的形态特征、位置及边界范围的确定,这对于早癌的精准治疗,其意义十分深远。（2）鉴于存在因超声图像本质特征导致的模糊不明边界,因生理运动或操作取向导致的虚假边界,以及广泛存在高水平斑点噪声等不利影响,很难直接利用现有算法实现医学超声图像的三维重建,为此,开展了超声图像滤波处理等数字图像预处理研究工作。提出了一种基于稀疏表示的图像滤波算法,其对于合成散斑图像和实际医学超声影像的去噪在主观评价和CNR等客观指标上均能取得良好效果。（3）针对可见光图像和超声影像特征信息不匹配,空间信息不对称,直接融合匹配难度大的问题,采用了三维重建后融合的思路,详细分析了面绘制和体绘制的特点,并选用光线投射算法完成了超声影像的重构。结果表明体绘制重建更具优势,与未滤波的重建效果相比,利用本文算法进行滤波后重建的三维图像能够更好的对图像信息进行展示。（4）由于常用的消化道内镜检查得到的二维可见光图像无法提供更多有用的解剖信息,为此阐述了单一模态的局限性和多模态图像的互补性,通过多模态图像配准和融合挖掘多源生物信息的内在关联性,建构了配准融合2D可见光图像和3D超声图像的原理及技术方法。即,通过从重建的3D超声体积创建2D超声投影并将其配准到光学图像来配准这两种不同的图像,配准完成后,则将可见光图像投影到3D超声上完成融合,并结合主观评价对其进行评估。研究结果表明,该程序结合肿瘤生物学信息,将可见光图像和超声图像进行有效融合,可以从宽度和深度两个维度确定肿瘤浸润范围。不仅可对肿瘤病灶实现多角度多层次的定位和分析,而且为肿瘤诊断分期以及后续治疗的肿瘤消融效果提供可靠精确的辅助判断信息。
李鑫[8]（2020）在《基于CT的黄土微细观空隙结构及优先流特性研究》文中进行了进一步梳理黄土是干旱半干旱地区的风成沉积物,具有疏松多孔、柱状节理发育、弱胶结的亚稳定结构,呈现出湿陷性、水敏性等特殊性物理力学和水理性质,导致工程建设难度增加、地质灾害频发,制约了黄河流域特别是黄土高原地区经济的快速发展和生态环境保护工作。随着光电显微镜、微机图像、压汞法、扫描电镜、X射线衍射（XRD）、X射线计算机断层扫描（X-ray CT）等实验技术的广泛应用,黄土空隙结构在定量化探测和精细表征研究方面都取得了重要进展,成为黄土力学研究的热点。大孔隙、裂隙等结构为黄土中降雨和灌溉入渗提供优势渗流通道,因此黄土、古土壤的大孔隙、裂隙结构（孔隙尺寸、孔隙形态、空间展布、连通性、导水性等）多维多尺度CT探测、图像分类识别、数字建模、空隙优先流效应研究,对于探索黄土宏观渗流特性和孔隙压缩变形机理具有重要意义,是黄土水力学亟待研究的新课题。在国家自然基金重点项目“环境影响下黄土边坡灾变力学机制的微-细-宏观多尺度研究”（项目编号:41630634）资助下,本文以陕西省泾阳县南塬原状黄土为研究对象,在文献综述、野外调查、剖面选取的基础上,采集原状黄土、古土壤样品,首先利用CT无损检测技术,从微细观（10.61um）尺度上对黄土三维空隙结构数字建模与可视化分析,提取黄土结构的特征参数;然后在加湿条件下对黄土样品进行动态造影CT扫描,探究干湿条件下水分二三维分布形态和空隙结构变化规律;最后利用逾渗理论进行细观尺度黄土优先流渗流通道特性研究,建立了黄土大孔隙网络模型,系统研究了优先流渗流的流态特征,预期为黄土优先流特性及滑坡灾害促滑机制研究提供科学依据。论文取得主要创新性成果如下:（1）利用工业CT对马兰黄土（14组）、古土壤（6组）和离石黄土（3组）进行无损扫描获得系列连续切片影像,在AVIZO软件系统上通过图像滤波增强处理、阈值分割计算、三维可视化重建等流程建立了黄土三维定量化结构空间模型,解决了微细观尺度优先流贮水、导水空隙结构三维分类定量化表征的技术问题。（2）从黄土大孔隙结构模型中,分别提取XY、XZ、YZ方向二维等效直径、形状因子、长宽比以及三维孔隙倾角等空间几何特征参数,从微观层面上印证黄土是一种具有明显非均质和空间各向异性的多孔地质结构体,具有导水性能的空隙表现出较强的垂向连通性,决定了垂向渗透性大于水平方向;根据空隙形状因子,将二维黄土孔隙分为柱状孔隙、椭圆形孔隙和圆形孔隙,三维孔隙分为枝杈状孔隙、圆柱状孔隙、椭球状孔隙、球状孔隙和微裂隙;三维等效孔径、孔隙度与有效孔隙度、迂曲度、分形维数等是决定黄土渗流运动特征的关键因子。（3）为了解决微细观空隙优先流运动观测技术问题,自主研发了“用于CT扫描的优先流动态观测装置及方法”。将黄土放置于可视化的容器中,持续通过加液装置向渗流腔注入浓度为60g/L的碘化钾（KI）造影剂,CT能够清晰无损地扫描黄土试样内部的孔隙变化情况与造影剂的渗流路径,通过三维动态影像数据空间校正,对比分析渗流过程的流场变化规律,提取渗流过程中造影剂最大湿润锋深度、在二维剖面和三维空间上的分布面积和体积等参数,可有效揭示黄土中优先流运动的行为过程。（4）渗流动态监测实验表明:（1）黄土中水分入渗时优先沿着大孔隙渗流;随着含水率的增加,优先流还以侵入逾渗的方式,使原来的孤立孔隙变为连通通道,形成更大的水分逾渗集团;（2）水分入渗过程呈现出“优先流-活塞流-优先活塞混合流-活塞流”的渗流演化模式;（3）渗流对微细观孔隙结构具有改造作用,决定了渗流和外界压力下黄土空隙介质结构的可变性。（5）各类黄土的逾渗阈值表现为马兰黄土（0.562%）<古土壤（0.611%）<离石黄土（3.202%）,表明马兰黄土渗透性最好,在孔隙结构微细观尺度上,古土壤比离石黄土渗透性更强,然而宏观上古土壤的渗透系数常常小于离石黄土,体现了古土壤渗流宏观和微细观的禀赋差异。（6）通过对孔喉中流速进行分组统计,发现所有喉道中17.51%为不流动孔喉、26.35%为低渗孔喉、36.15%为稳渗孔喉、21.99%为优先流通道。（7）通过对不同雷诺数区间孔隙半径进行分组统计,发现在雷诺数Re<2300,即层流范围内最小孔喉半径为6.95μm,孔喉半径平均值为53.29μm;对于2300≤Re<4000的孔喉,最小半径为83.74μm,平均为207.31μm,该类尺寸的孔喉中流态不再为层流,开始向紊流过渡;Re≥4000的孔喉半径最小值为128.50μm,平均为250.45μm,该部分孔喉流态完全变成紊流。
黄禹[9]（2020）在《交互式医学图像分割与三维可视化系统设计与实现》文中研究表明如今,随着越来越多的医学成像设备的普及,医学图像处理技术已经广泛的应用于各个领域当中。不过由于医学图像的特殊性,对图像直观的观测往往更多的是借助于医生丰富的临床经验,对细节性的边缘信息不能得到更好的辨认;而且医生需要通过图像从多个角度进行观测与诊断,从而提高诊断的准确性。然而目前从医学设备得到的图像数据往往都是从冠状,矢状以及横断位的某一个角度获取的二维序列。因此,选择合适的分割方法对组织器官进行辨认,然后对序列图像在各个角度进行三维的可视化操作,将会成为当前医学临床诊断领域的攻关性课题。本文是基于VTK（Visualization Toolkit）可视化工具包,ITK（Insight Toolkit）医学图像处理软件工具包的可视化处理流程,利用3D-Slicer交互性界面,从DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）医学序列图像的目标区域提取和多角度的三维可视化两个方面展开实验和研究。主要研究工作如下:（1）针对获取DICOM图像信息不方便的问题,本文实现了可以读取序列切片图像,并通过平台进行显示,得到患者的基本信息。（2）针对原始的医学图像在采集过程中容易受到CT（电子计算机断层扫描）设备的影响从而产生噪声干扰的问题,本文经过对比分析几种滤波算法的优劣,对不同输入的组织器官图像进行特定的预处理操作。（3）针对医学图像分割存在无法准确的辨认边缘信息,以及手工分割工作量较大,不易进行操作的问题,本文实现了基于边缘信息的水平集分割算法,比传统的手工分割算法更容易逼近图像的边缘,分割精度更高,通过交互界面,完成了序列图像的分割操作。（4）针对只能从某一个角度来观测医学图像的问题,本文深入研究三维可视化技术,并在交互界面中完成了序列图像的面绘制和体绘制的功能。以上的工作,通过了算法的验证,本文通过VTK和ITK医学图像处理算法库的理论支撑,并借助于3D Slicer开源平台完成了对上述功能的自定义扩展,从而证明了上述算法的有效性。
瞿良华[10]（2020）在《内耳道及其膜性结构的薄层塑化解剖学研究》文中研究表明目的内耳道位于颞骨岩部内,位置深在狭小,内部解剖结构复杂。其内的蛛网膜结构一直存在争议。本研究旨在探明内耳道内精细结构及空间位置关系,揭示内耳道内膜性结构的分布及延伸情况,以期为临床和影像学诊断以及显微外科手术提供解剖学依据。方法观察已有的局部解剖标本3例（骨性标本及包含脑神经后颅窝标本）。选取21例（42侧）成人尸头标本,其中3例制作成连续的薄层塑化切片,18例制作成连续的超薄层塑化切片。切片均使用高分辨率扫描仪扫描并观察。对超薄塑化切片进行组织学染色,其中重要的精细结构经显微镜观察扫描,并利用3D-slicer软件进行三维重建。收集临床头部MRI横断位图像15例（30侧）与超薄塑化切片对比。结果（1）内耳道是一条圆柱状骨管,开口位于颞骨岩部内侧,面向桥小脑角池。外侧即内耳道底,构成前庭、耳蜗的内侧壁。横嵴将内耳道底分为上下两部分,上半部分包含:面神经区（位于前方）和前庭上神经区（位于后方）,两者之间通过垂直嵴（Bills嵴）分隔;下半部分包含:耳蜗区（位于前方）,前庭下区（位于后方）,单孔（位于后下方）。横嵴上存在小孔洞。（2）面神经、前庭蜗神经起自桥小脑角,延髓脑桥沟外侧部,向外上进入内耳道,面神经位于内耳门的前上方,前庭蜗神经位于其后下方。中间神经存在于前庭神经与面神经之间,并不总是接近面神经。前庭蜗面神经复合体与内耳道长轴平行,汇入内耳道底相应骨性孔区。（3）迷路动脉是内耳道内的主要血管,多数起源于小脑前下动脉。内耳门外及内耳道内存在血管袢。其中30.56%位于内耳门外,36.11%位于进入内耳道内,30.56%未发现血管袢。进入内耳道内的血管袢延伸程度不同,其中61.54%延伸度小于内耳道长度的一半,即6.26±1.53毫米,38.46%延伸度超过内耳道长度的一半,并且其中一例延伸至内耳道底区域。（4）岩骨内侧的硬脑膜在内耳道口处突入内耳道内。硬脑膜紧密地覆盖在骨壁,在接近内耳道底区域,硬脑膜逐渐变薄并覆盖骨表面和骨性分区。蛛网膜完整包绕面神经、前庭蜗神经及细小的迷路动脉进入内耳道内,各神经之间无菲薄的蛛网膜间隔且延伸至内耳道底。内耳道底区域,存在蛛网膜小梁。在内耳门区域,出现了6例蛛网膜折叠现象,主要集中在内耳道后唇部。此处蛛网膜并未随硬脑膜进入内耳道内,而是出现折叠并向前内侧延伸。部分延伸与面神经、前庭蜗神经出现接触。（5）内耳道长约12.52±1.53毫米,内耳道直径为4.8±0.11毫米,内耳道距离颈内动脉最短距离平均为3.6毫米（2.7-6.1毫米）,内耳道距离颈内静脉（颈静脉球）最短距离平均为4.7毫米（2.9-6.8毫米）。（6）MRI图像显示的内耳道、神经、血管的外形轮廓与本文解剖学研究结果基本一致,但对内耳道内蛛网膜这一精细结构的走行及终止情况显影不理想。结论1.面神经、前庭蜗神经及迷路动脉存在于内耳道内;面神经位于内耳道的前上方,前庭蜗神经位于后下方;血管袢存在于内耳道内且延伸程度不同。2.内耳道内蛛网膜包绕面神经、前庭蜗神经以及迷路动脉进入内耳道底,蛛网膜在内耳道底骨性分区内移行为神经外膜而终止。3.内耳道内蛛网膜并未存在双层复制;蛛网膜在内耳道口处存在折叠现象。
二、管道切片的三维重建（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、管道切片的三维重建（论文提纲范文）
（1）小通道内气液两相流动及换热特性的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 微小通道内气-液两相流动的研究进展 |
| 1.2.1 气液两相流型的研究 |
| 1.2.2 气液两相流动特性的实验研究 |
| 1.2.3 气液两相流动特性的数值研究 |
| 1.3 微小通道内气-液两相流动换热的研究进展 |
| 1.3.1 气液两相流动换热的实验研究 |
| 1.3.2 气液两相流动换热的数值研究 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 实验系统与方法 |
| 2.1 实验系统 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 气路与水路供给系统 |
| 2.1.3 实验段 |
| 2.1.4 数据采集系统 |
| 2.1.5 实验方法 |
| 2.2 实验参数的确定 |
| 2.2.1 气液速度的计算 |
| 2.2.2 体积含气率、截面含气率的定义与计算 |
| 2.2.3 干度的定义与计算 |
| 2.3 三维重建技术 |
| 2.3.1 三维重建 |
| 2.3.2 含气率的计算 |
| 2.3.3 概率密度函数(PDF)的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微小圆管内三维气-液两相流动特性的数值研究 |
| 3.1 数值模型 |
| 3.1.1 VOF方法简介及控制方程 |
| 3.1.2 网格划分及边界条件 |
| 3.1.3 数值求解方法 |
| 3.1.4 网格无关性检测 |
| 3.1.5 数值模拟结果与实验结果的对比 |
| 3.2 流型类型 |
| 3.2.1 流型的定义 |
| 3.2.2 流型图 |
| 3.2.3 流型转换 |
| 3.3 含气率特性分析 |
| 3.3.1 不同流型截面含气率特性分析 |
| 3.3.2 体积含气率与滑速比 |
| 3.3.3 体积含气率与经验公式对比 |
| 3.4 流场特性分析 |
| 3.4.1 壁面剪切力 |
| 3.4.2 压力分布 |
| 3.4.3 速度分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 微小圆管内气-液两相换热特性的数值研究 |
| 4.1 数值计算 |
| 4.1.1 几何模型及计算网格 |
| 4.1.2 气泡的初始化 |
| 4.1.3 求解器设置 |
| 4.1.4 网格独立性测试 |
| 4.2 数值模拟与实验结果的对比 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 局部努塞尔数沿轴向分布特性 |
| 4.3.2 不同管径圆管的温度场分布 |
| 4.3.3 平均努塞尔数的特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 扁平通道内气-液两相流动换热特性的数值研究 |
| 5.1 数值模型 |
| 5.2 扁平管模拟结果与实验结果的对比 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 扁平管内气液界面分布 |
| 5.3.2 扁平及圆形通道内液膜厚度沿周向的分布特性 |
| 5.3.3 扁平及圆形通道内局部换热系数沿周向的分布特性 |
| 5.3.4 扁平及圆形通道内截面流线特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）高精度高内涵小鼠全脑图谱构建及其在阿尔兹海默症小鼠中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 全脑尺度成像和标记技术的发展 |
| 1.2 显微光学切片断层成像技术用于全脑高分辨成像 |
| 1.3 AD相关的脑血管研究 |
| 1.3.1 AD相关脑血流变化 |
| 1.3.2 AD相关脑血管结构性变化 |
| 1.3.2.1 脑血管细胞病理变化 |
| 1.3.2.2 脑血管基底膜病理变化 |
| 1.3.3 全脑血管成像技术简述 |
| 1.3.3.1 脑血流变化的检测 |
| 1.3.3.2 全脑尺度血管构筑成像 |
| 1.4 淀粉样斑块及其周围多种结构的研究 |
| 1.4.1 Aβ斑块成像方法研究 |
| 1.4.2 Aβ斑块形态特征及分布 |
| 1.4.3 Aβ斑块对神经结构的影响 |
| 1.5 本文立题依据 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 1.6.1 MOST技术应用平台与高通量图像数据分析流程搭建 |
| 1.6.2 获取高分辨全脑血管图谱跨尺度研究AD病理中脑血管的变化 |
| 1.6.3 全脑尺度多种结构信息的同步可视化 |
| 1.6.4 其他工作 |
| 第2章 MOST技术应用拓展与高通量数据分析流程搭建 |
| 2.1 实验动物 |
| 2.2 材料与试剂配制 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 Nissl染色小鼠全脑样本制备方法 |
| 2.3.2 小鼠全脑样本数据采集 |
| 2.3.3 图像预处理与优化 |
| 2.3.4 海马结构的手动分割 |
| 2.3.5 血管网络的可视化 |
| 2.3.6 血管网络的定量分析 |
| 2.3.7 统计分析 |
| 2.4 实验结果 |
| 2.4.1 MOST系统整体工作流程 |
| 2.4.2 MOST图像预处理与优化处理 |
| 2.4.3 冠状面厚切片的直接体绘制与MIP渲染 |
| 2.4.4 海马结构手动分割及信息提取 |
| 2.4.5 海马内血管分布模式分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 AD模型小鼠全脑血管构筑研究 |
| 3.1 实验动物 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 WT与APP/PS1小鼠海马血管网络的系列可视化与比较分析流程 |
| 3.2.2 统计分析 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 APP/PS1小鼠海马血管系统异常 |
| 3.3.2 APP/PS1小鼠海马血管灌注面积降低 |
| 3.3.3 APP/PS1小鼠虚拟血管内窥影像分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 全脑Aβ斑块及其周围多结构同步可视化 |
| 4.1 实验动物 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 5×FAD小鼠全脑Nissl染色样本的制备与采集 |
| 4.2.2 荧光标记方法验证全脑Nissl染色方法显示Aβ斑块的正确性 |
| 4.2.3 石蜡切片常规Nissl染色 |
| 4.2.4 全脑多种结构信息的同步可视化 |
| 4.2.5 5×FAD小鼠灌胃给药实验及后续图像分析 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 MOST结合小鼠全脑Nissl染色获得多结构信号的同步显示 |
| 4.3.2 不同灰度分布的多结构信号的同步可视化方法 |
| 4.3.3 Aβ斑块分布的全脑可视化 |
| 4.3.4 全脑Aβ斑块及其周围胞体、神经束、血管的同步可视化 |
| 4.3.5 皮层和海马局部区域Aβ斑块、胞体及血管的空间分布关联性 |
| 4.3.6 Aβ斑块周围神经树突的结构异常 |
| 4.3.7 Aβ斑块相关的血管损伤 |
| 4.3.8 全脑多种结构同步可视化评价可替宁对AD小鼠的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要内容总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 研究意义 |
| 5.4 展望 |
| 第6章 其他工作:MOST/FMOST技术应用于肺脏研究 |
| 6.1 材料与试剂配制 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 小鼠全肺Nissl染色样本的制备与采集 |
| 6.2.2 小鼠全肺荧光样本的制备与采集 |
| 6.2.3 全肺数据集的处理与可视化 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 MOST结合全肺Nissl染色实现小鼠全肺气道和血管系统的高精度重建 |
| 6.3.2 小鼠气道和血管系统的三维形态特征分析 |
| 6.3.3 全肺尺度可吸入制剂颗粒分布的高精度分析 |
| 6.3.4 局部区域呼吸道内表面聚集的可吸入颗粒分析 |
| 6.4 总结与讨论 |
| 参考文献 |
| 已发表论文或授权专利 |
| 致谢 |
| 附录Ⅰ 英文缩写词表 |
（3）种植牙手术导航系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 CBCT图像分割技术研究现状 |
| 1.2.2 牙齿三维重建技术的研究现状 |
| 1.2.3 种植牙手术规划与导航系统应用现状 |
| 1.3 技术路线和研究内容 |
| 第二章 种植牙手术导航系统理论基础 |
| 2.1 CBCT图像解析原理 |
| 2.1.1 DICOM医学图像格式 |
| 2.1.2 CBCT图像 |
| 2.1.3 CBCT序列图像的解析 |
| 2.2 牙齿CBCT图像分割算法理论 |
| 2.2.1 PSO算法理论 |
| 2.2.2 水平集算法理论 |
| 2.3 牙列及颌骨三维重建算法理论 |
| 2.3.1 标准MC三维重建算法理论 |
| 2.3.2 等值面拉普拉斯平滑理论 |
| 2.3.3 边塌陷理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 种植牙手术导航系统软件框架设计 |
| 3.1 种植牙手术导航系统软件需求分析与功能设计 |
| 3.2 种植牙手术导航系统软件总体设计 |
| 3.2.1 模块层次结构 |
| 3.2.2 界面总体设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 牙列及颌骨的三维可视化建模 |
| 4.1 三维可视化基本流程 |
| 4.1.1 VTK的架构 |
| 4.1.2 VTK的可视化流程 |
| 4.1.3 牙齿及牙列的三维可视化基本流程 |
| 4.2 CBCT图像的预处理 |
| 4.2.1 图像滤波 |
| 4.2.2 图像插值 |
| 4.3 牙齿及牙列的CBCT图像分割 |
| 4.3.1 PSO联合水平集算法步骤 |
| 4.3.2 图像分割结果与分析 |
| 4.4 牙齿及牙列的三维重建 |
| 4.4.1 改进MC三维重建算法步骤 |
| 4.4.2 三维重建结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 种植牙手术定位规划与导航技术开发 |
| 5.1 结合CBCT图像和牙齿重建的手术定位规划方案制定 |
| 5.1.1 虚拟剖切面的生成功能技术开发 |
| 5.1.2 三维交互操作技术功能开发 |
| 5.2 辅助测量技术功能开发 |
| 5.2.1 长度测量 |
| 5.2.2 角度测量 |
| 5.3 种植牙手术导航技术开发 |
| 5.3.1 种植体的建模设计 |
| 5.3.2 模拟种植牙手术功能实现 |
| 5.3.3 虚拟剖切位置更新 |
| 5.3.4 种植过程预警技术功能开发 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）基于DSA和CTA图像的颅内动脉瘤检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 颅内动脉瘤检测研究现状 |
| 1.2.2 基于传统方法的颅内动脉瘤检测的研究 |
| 1.2.3 基于深度学习的颅内动脉瘤检测的研究 |
| 1.3 论文的主要贡献及创新 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第二章 颅内动脉瘤图像及其辅助诊断技术概述 |
| 2.1 颅内动脉瘤的图像概述 |
| 2.1.1 DSA成像技术概述 |
| 2.1.2 CTA成像技术概述 |
| 2.1.3 数据来源 |
| 2.2 颅内动脉瘤形成原因分析 |
| 2.3 颅内动脉瘤辅助诊断技术的概述 |
| 2.3.1 SVM支持向量机 |
| 2.3.2 随机森林 |
| 2.3.3 贝叶斯分类 |
| 2.4 算法的评价指标 |
| 2.4.1 准确率、精确率、召回率 |
| 2.4.2 F-score |
| 2.4.3 ROC曲线和AUC |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 血管数据的预处理 |
| 3.1 血管的二维信息提取概述 |
| 3.1.1 二维切片图像预处理 |
| 3.1.2 血管点云数据重建 |
| 3.2 血管的三维结构重建概述 |
| 3.2.1 三维重建方法概述 |
| 3.2.2 本文使用三维重建方法 |
| 3.3 血管三维结构的优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于步长自动搜索的动脉瘤检测算法 |
| 4.1 基于面积突变的动脉瘤检测基础研究 |
| 4.1.1 颅内动脉瘤形态分析 |
| 4.1.2 自动搜索动脉瘤检测算法的理论基础 |
| 4.2 基于步长自动搜索的动脉瘤检测算法 |
| 4.2.1 算法框架 |
| 4.2.2 算法流程详细介绍 |
| 4.3 特征提取 |
| 4.3.1 截面面积特征 |
| 4.3.2 位置特征 |
| 4.3.3 面积变化特征 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 实验结果主观评价 |
| 4.4.2 实验结果客观评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于血管三维骨架的动脉瘤检测算法 |
| 5.1 骨架提取方法 |
| 5.1.1 血管骨架提取方法概述 |
| 5.1.2 本文使用的骨架提取方法 |
| 5.1.3 骨架的网络关系 |
| 5.2 基于血管三维骨架的动脉瘤检测算法 |
| 5.2.1 算法框架 |
| 5.2.2 算法流程详细介绍 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 实验结果主观评价 |
| 5.3.2 实验结构客观评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来的工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）基于显微CT技术的煤体微观结构表征及渗流数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 基于显微CT技术的煤体扫描及数据体构建 |
| 2.1 显微CT技术 |
| 2.2 CT扫描实验 |
| 2.3 图像处理 |
| 2.4 煤体孔裂隙三维重建 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤体孔裂隙结构表征 |
| 3.1 REV尺寸的确定 |
| 3.2 孔隙网络模型的构建 |
| 3.3 煤体孔隙结构的定量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CT三维重建煤体模型的渗流及力学特性模拟 |
| 4.1 模型的选择及优化 |
| 4.2 孔裂隙结构属性及流动模型 |
| 4.3 孔裂隙模型渗流模拟分析 |
| 4.4 煤基质模型应力加载特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）济南岩溶含水介质空隙性与渗透性关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题来源与背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 岩溶含水介质空隙性研究现状 |
| 1.3.2 室内渗透试验研究现状 |
| 1.3.3 岩溶含水介质连通性研究现状 |
| 1.3.4 数字岩心与渗流模拟研究现状 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容及研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象水文 |
| 2.2 地质条件及水文地质 |
| 2.2.1 地层岩性 |
| 2.2.2 岩浆岩 |
| 2.2.3 地质构造 |
| 2.3 水文地质条件 |
| 第三章 研究方法 |
| 3.1 室内渗流试验 |
| 3.1.1 岩心采集与选取 |
| 3.1.2 渗流试验 |
| 3.2 压汞实验 |
| 3.3 CT扫描 |
| 3.3.1 CT扫描原理和扫描设备 |
| 3.3.2 扫描流程与结果 |
| 3.4 岩心三维重建和渗流模拟 |
| 3.4.1 岩心三维重建 |
| 3.4.2 渗流模拟 |
| 第四章 岩溶含水介质空隙性与渗透性关系研究 |
| 4.1 岩溶含水介质空隙结构特征 |
| 4.1.1 岩溶空隙结构多样性 |
| 4.1.2 孔隙结构基本参数 |
| 4.1.3 裂隙结构基本参数 |
| 4.1.4 三维渗透模型构建 |
| 4.2 岩溶含水介质不同空隙性渗流特征 |
| 4.2.1 模型的选择 |
| 4.2.2 边界条件设定 |
| 4.2.3 渗流特征 |
| 4.3 不同空隙类型渗透差异的影响研究 |
| 4.3.1 孔隙结构的渗透系数影响分析 |
| 4.3.2 裂隙结构的渗透系数影响分析 |
| 4.4 模糊评价法识别优势渗流通道 |
| 4.4.1 岩溶含水介质渗流因素指标及判别标准 |
| 4.4.2 指标权重的确定方法 |
| 4.4.3 模型结构及判别标准 |
| 4.4.4 模型的应用及检验 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）基于EUS的多模态消化道肿瘤图像融合技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 消化道肿瘤 |
| 1.1.2 内镜超声检查 |
| 1.1.3 图像融合概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本课题的研究目的和意义 |
| 1.4 本文的主要研究内容及章节安排 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第2章 超声图像预处理技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超声成像系统 |
| 2.2.1 超声成像原理及特征 |
| 2.2.2 斑点噪声 |
| 2.2.3 成像系统的组成 |
| 2.3 超声图像去噪 |
| 2.3.1 常见的超声图像去噪算法 |
| 2.3.2 基于稀疏表示的超声图像去噪算法 |
| 2.3.3 实验结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超声图像三维重建技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 VTK概述及原理 |
| 3.3 基于面绘制的超声图像三维重建 |
| 3.3.1 面绘制概述 |
| 3.3.2 移动立方体算法 |
| 3.4 基于体绘制的超声图像三维重建 |
| 3.4.1 体绘制概述 |
| 3.4.2 光线投射算法 |
| 3.5 两种绘制算法的比较 |
| 3.6 胃部超声图像三维重建的实现 |
| 3.6.1 算法实现 |
| 3.6.2 实验结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 超声图像与光学内镜图像融合技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 图像配准 |
| 4.2.1 配准算法及分类 |
| 4.2.2 几何变换 |
| 4.2.3 优化策略 |
| 4.3 图像融合 |
| 4.3.1 融合算法及分类 |
| 4.3.2 三维医学图像融合 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）基于CT的黄土微细观空隙结构及优先流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 黄土空隙结构定量化研究现状 |
| 1.2.2 基于CT的黄土空隙拓展规律研究现状 |
| 1.2.3 黄土优先渗流通道和优先流特性研究现状 |
| 1.2.4 空隙尺度优先流模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 第二章 基于CT的黄土空隙结构探测与参数提取 |
| 2.1 黄土空隙结构检测原理与方法 |
| 2.1.1 CT原理与应用 |
| 2.1.2 工业CT试验系统及性能参数 |
| 2.2 黄土CT图像处理与空隙结构三维重建 |
| 2.2.1 黄土CT图像处理与数字建模软件优选 |
| 2.2.2 AVIZO图像滤波 |
| 2.2.3 AVIZO图像分割 |
| 2.2.4 基于AVIZO三维建模与可视化 |
| 2.3 表征体元的确定 |
| 2.4 黄土大孔隙结构参数的提取 |
| 2.4.1 二维参数 |
| 2.4.2 三维参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于CT的黄土空隙结构定量化研究 |
| 3.1 研究区概况 |
| 3.2 黄土样品采集与基本物理属性测定 |
| 3.2.1 黄土样品采集与制备 |
| 3.2.2 黄土基本物理属性测定 |
| 3.3 工业CT扫描实验 |
| 3.4 黄土空隙结构特征分析 |
| 3.5 黄土空隙结构参数定量化分析 |
| 3.5.1 空间异质性与垂向性结构参数分析 |
| 3.5.2 空隙分类参数分析 |
| 3.5.3 空隙几何尺寸特征参数分析 |
| 3.6 讨论 |
| 3.6.1 黄土空隙结构异质性和垂向性及其水力学意义 |
| 3.6.2 基于形状因子黄土空隙分类方法探讨 |
| 3.6.3 决定渗透性的几何参数探讨 |
| 3.6.4 基于CT测定样品结构参数优势探讨 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于CT动态扫描的黄土空隙优先流特性研究 |
| 4.1 用于CT扫描的优先流动态观测实验装置及方案 |
| 4.1.1 用于CT扫描的优先流动态观测装置 |
| 4.1.2 实验方法与步骤 |
| 4.1.3 造影剂的选用 |
| 4.1.4 三维数据体校正 |
| 4.2 动态扫描条件下优先流特征 |
| 4.2.1 二维层面优先流特征 |
| 4.2.2 三维尺度黄土优先流分布特征 |
| 4.3 渗流过程中孔隙结构变化定量化分析 |
| 4.3.1 孔隙度 |
| 4.3.2 孔隙直径 |
| 4.3.3 倾角 |
| 4.3.4 连通性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 黄土优先流通道与优先流渗流表征研究 |
| 5.1 黄土块体尺度优先流动态特性研究 |
| 5.1.1 实验方案 |
| 5.1.2 优先流渗流实验结果分析 |
| 5.2 基于逾渗理论的黄土空隙优先流通道表征 |
| 5.2.1 黄土逾渗理论 |
| 5.2.2 黄土逾渗阈值算法 |
| 5.2.3 黄土逾渗阈值差异分析 |
| 5.3 基于孔隙网络模型的黄土优先流渗流表征研究 |
| 5.3.1 微米CT扫描实验 |
| 5.3.2 黄土孔隙网络模型概化与构建 |
| 5.3.3 黄土孔隙网络模型结构渗流参数提取与分析 |
| 5.3.4 基于孔隙网络模型的黄土渗流流态判别与临界孔径分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附图 |
| 附表 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）交互式医学图像分割与三维可视化系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 医学图像分割 |
| 1.2.2 医学图像三维可视化 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第二章 医学图像预处理操作 |
| 2.1 DICOM标准 |
| 2.1.1 原理概述 |
| 2.1.2 DICOM文件格式 |
| 2.1.3 DICOM文件的读写操作 |
| 2.2 医学图像处理关键技术 |
| 2.2.1 3D Slicer平台 |
| 2.2.2 图像处理中的窗宽窗位 |
| 2.2.3 Qt开发平台 |
| 2.3 图像滤波算法研究 |
| 2.3.1 平滑线性滤波 |
| 2.3.2 统计排序滤波 |
| 2.3.3 高斯平滑滤波 |
| 2.3.4 各向异性扩散滤波 |
| 2.4 功能实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 医学图像分割算法的研究与实现 |
| 3.1 图像分割综述 |
| 3.2 阈值分割 |
| 3.2.1 原理概述 |
| 3.2.2 功能实现 |
| 3.2.3 界面实现 |
| 3.3 区域生长算法 |
| 3.3.1 原理概述 |
| 3.3.2 功能实现 |
| 3.3.3 界面实现 |
| 3.4 基于水平集的图像分割方法 |
| 3.4.1 水平集活动轮廓介绍 |
| 3.4.2 快速步进分割算法 |
| 3.4.3 功能实现 |
| 3.5 基于3D Slicer的图像分割功能设计与实现 |
| 3.5.1 Threshold方法 |
| 3.5.2 Fast Marching方法 |
| 3.6 图像分割方法的比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 三维可视化模块的设计 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 可视化工具包介绍 |
| 4.2.1 VTK开发包 |
| 4.2.2 ITK工具包 |
| 4.3 医学图像面绘制算法 |
| 4.3.1 轮廓滤波(Contour Filter)算法 |
| 4.3.2 移动立方体(Marching Cubes)算法 |
| 4.3.3 功能实现 |
| 4.4 医学图像体绘制算法 |
| 4.4.1 图像的分类与处理 |
| 4.4.2 光学模型以及实现方法 |
| 4.4.3 光线投射算法的功能实现 |
| 4.5 基于交互式的可视化模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 医学图像可视化平台的设计与应用 |
| 5.1 系统开发环境与整体设计 |
| 5.1.1 系统的设计目标 |
| 5.1.2 开发环境 |
| 5.1.3 系统架构 |
| 5.2 系统的功能设计 |
| 5.2.1 数据读取模块设计 |
| 5.2.2 分割模块设计 |
| 5.2.3 可视化模块设计 |
| 5.2.4 交互模块设计 |
| 5.3 系统的功能实现 |
| 5.3.1 DICOM图像读取模块 |
| 5.3.2 图像预处理模块 |
| 5.3.3 图像分割模块 |
| 5.3.4 可视化模块 |
| 5.3.5 交互模块 |
| 5.4 系统的功能测试 |
| 5.4.1 系统的测试环境 |
| 5.4.2 测试用例设计 |
| 5.4.3 测试结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）内耳道及其膜性结构的薄层塑化解剖学研究（论文提纲范文）
| 英文略缩词表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验标本、试剂与设备 |
| 2.2 方法 |
| 2.2.1 薄层生物塑化切片 |
| 2.2.2 超薄层生物塑化 |
| 2.2.3 超薄层生物塑化切片与染色 |
| 2.2.4 3D slicer三维重建 |
| 2.2.5 MRI图像资料 |
| 3 结果 |
| 3.1 局部解剖整体观结果 |
| 3.2 薄层塑化切片结果 |
| 3.3 超薄层塑化切片结果 |
| 3.4 三维重建结果 |
| 3.5 临床影像图与超薄层塑化对比结果 |
| 4 讨论 |
| 4.1 内耳道内蛛网膜与蛛网膜小梁 |
| 4.2 内耳道口蛛网膜的折叠现象 |
| 4.3 内耳道内的血管 |
| 4.4 内耳道内各神经之间的吻合支 |
| 4.5 内耳道数据测量 |
| 4.6 内耳道底骨性结构 |
| 4.7 研究技术的优势 |
| 5 结论 |
| 6 小结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 个人简历 |
| 致谢 |
| 综述 内耳道及其膜性结构的解剖学进展 |
| 参考文献 |
四、管道切片的三维重建（论文参考文献）
- [1]小通道内气液两相流动及换热特性的数值模拟与实验研究[D]. 黄楠燕. 山东大学, 2021(10)
- [2]高精度高内涵小鼠全脑图谱构建及其在阿尔兹海默症小鼠中的应用[D]. 张小川. 华东理工大学, 2021(08)
- [3]种植牙手术导航系统关键技术研究[D]. 王静怡. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于DSA和CTA图像的颅内动脉瘤检测研究[D]. 康志庆. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]基于显微CT技术的煤体微观结构表征及渗流数值模拟[D]. 张文政. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]济南岩溶含水介质空隙性与渗透性关系研究[D]. 兰晓荀. 济南大学, 2020
- [7]基于EUS的多模态消化道肿瘤图像融合技术研究[D]. 蒲笑秋. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [8]基于CT的黄土微细观空隙结构及优先流特性研究[D]. 李鑫. 长安大学, 2020(06)
- [9]交互式医学图像分割与三维可视化系统设计与实现[D]. 黄禹. 电子科技大学, 2020(07)
- [10]内耳道及其膜性结构的薄层塑化解剖学研究[D]. 瞿良华. 安徽医科大学, 2020(02)
标签：三维重建论文;