發(fā)布時(shí)間：2020-12-23 03:34

　　腦纖維是大腦各區(qū)域間信息交互的重要通道,而高角度分辨率擴(kuò)散成像是表征人腦復(fù)雜神經(jīng)纖維通路的有效方法,能對(duì)多種神經(jīng)性疾病的診斷提供參考.但腦纖維分布錯(cuò)綜復(fù)雜,如何對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行直觀展示是可視化領(lǐng)域的研究難點(diǎn).通過(guò)設(shè)計(jì)腦纖維三維可視化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)HARDI腦纖維數(shù)據(jù)的追蹤和處理,并將處理結(jié)果在三維空間中呈現(xiàn)出來(lái),實(shí)現(xiàn)光照技術(shù)以增加腦纖維可視化的空間層次感.文中提出基于散布矩陣的纖維篩選方法以降低三維可視化效果的視覺(jué)混雜性,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)2種算法對(duì)纖維進(jìn)行聚類(lèi),增強(qiáng)了局部區(qū)域的直觀展示,為臨床診斷提供輔助分析工具. 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2019年02期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)框架圖

初步繪制結(jié)果

算公式為sspecsl=()nIKIVR(1)其中,sK是材質(zhì)的鏡面反射系數(shù);lI表示方向光的光源強(qiáng)度;sn是高光系數(shù);V表示從頂點(diǎn)到視點(diǎn)觀察方向;R表示反射光方向的單位向量.高光系數(shù)越大,反射越集中,此時(shí)越偏離反射方向,光線衰減強(qiáng)度越大.Blinn-Phong混合了漫反射與標(biāo)準(zhǔn)的高光,渲染比Phong模型更平滑柔和,且計(jì)算速度更快,高光范圍更大,渲染速度更快.其計(jì)算公式為sbpsl=()nIKINH(2)其中,H是入射方向和視點(diǎn)方向的中間向量,也稱(chēng)半角向量,被廣泛運(yùn)用于各類(lèi)光照模型.最終纖維光照渲染效果如圖3所示.a.最大Phong光照b.Phong/Blinn光照?qǐng)D3光照渲染效果2.3可視分析模塊2.3.1纖維篩選局部纖維密度過(guò)大會(huì)掩蓋大腦內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以對(duì)纖維進(jìn)行實(shí)時(shí)篩選非常重要;同時(shí),在篩選過(guò)程中需要保留重要的全局結(jié)構(gòu)信息.纖維路徑長(zhǎng)度各異,針對(duì)該特性,系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于散布矩陣[19]的纖維選擇方法,重點(diǎn)關(guān)注單根纖維的整體方向?qū)傩?根據(jù)分布在纖維路徑上相鄰節(jié)點(diǎn)的方向向量,可得出每條纖維路徑的散布矩陣.計(jì)算出該矩陣特征值,用來(lái)描述該纖維方向信息,進(jìn)而構(gòu)造纖維方向判別參數(shù),并依照該參數(shù)對(duì)不同方向的纖維進(jìn)行選擇.具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:輸入.纖維跟蹤節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)(,,)iiixyz.輸出.經(jīng)散布矩陣篩選后的纖維數(shù)據(jù)集合.Step1.計(jì)算腦纖維相鄰節(jié)點(diǎn)之間的局部方向向量111(,,)iiiiiiixxyyzzn(3)


本文編號(hào)：2932993