数字人体可视化技术的探讨

本文阐述数字人体-人体系统数字学研究的目的和意义,并重点探讨了数字人体的可视化技术,主要内容包括人体系统数字建模、数字人体系统的各个子系统信息可视化、数字人体经络信息可视化、数字人体脏腑信息可视化、数字人体动态信息可视化、数字人体的整体信息可视化。文章最后提出了数字人体可视化技术的难点和前景展望。

城市地下管网断面可视化方案设计与实现

城市地下管网横纵断面可视化是管线信息化系统建设的重要组成部分,对提升地下管网管理水平和服务能力具有十分重要的意义。本文在分析现有地下管线技术标准的基础上,提出管线符号化方法和基于ArcEngine的城市地下管线横纵断面可视化技术方法。试验结果表明,本文所提方法能够自动根据数据库提供相关字段,完成各类地下管线的可视化工作,对提升管线系统信息化水平和数据分析能力具有实践意义。

首例中国数字化可视人体完成

目的 建立中国的数字化可视人体 (Digitizedvisiblehuman)。方法 选择经肉眼观察、CT和MRI检查无器质性病变的中等身材、中年男性人体标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用 5 %明胶包埋 ,置入 -3 0℃盐水池中冰冻 1周 ,然后在 -2 5℃低温实验室中用TK 63 5 0型数控铣床 (铣切精度为 0 .0 0 1mm)从头至足逐层铣切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体模型数据获取 ,得到人体结构数据集。利用连续断层图像数据 ,在SGI图像工作站上 ,利用本课题组自主开发的三维重建软件包进行人体结构的三维重建和立体显示。结果 所选用标本为男性 ,3 5岁 ,身高 170 0mm ,体重 65kg ,重庆人 ,非器质性疾病死亡。CT扫描层厚 :头颈部为 1.0mm ,其他部位为 2 .0mm。MRI扫描层厚为 1.5mm。连续横断面层厚 :头部和颈部为 0 .5mm ,其中颅底部为 0 .1mm ,其他部位为 1.0mm ,全身共计 2 5 18个断面。数字化摄影分辨率为 62 914 5 6(3 0 72× 2 0 48)像素 ,每个断面图像文件大小为 3 6MB ,整个数据集数据量为 90 .64 8GB。结论 ①本文报道的研究结果为首例中国可视化人体 (ChineseVisibleHuman)的正式报道 ,使我国成为第三个拥有本国可视化人体数据集的国家。其研究结果同时在国际互联网站发布 ,网站为 :http : www .

首例中国女性数字化可视人体数据集采集与可视化研究

目的 建立中国女性数字化可视人体 (Chinesedigitizedvisiblehumanfemale)。方法 选择经肉眼观察、CT和MRI检查无器质性病变的中等身材、青年女性人体标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用 5 %明胶包埋 ,置入 -3 0℃冰库中冰冻 1周 ,然后在 -2 5℃低温实验室中用TK 63 5 0型数控铣床 (铣切精度为 0 0 0 1mm)从头至足逐层铣切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体模型数据获取 ,得到人体结构数据集。利用连续断层图像数据 ,在SGI图像工作站上 ,利用本课题组自主开发的三维重建软件包进行人体结构的三维重建和立体显示。结果 所选用标本为女性 ,2 2岁 ,身高 162 0mm ,体质量 5 4kg ,非器质性疾病死亡。CT扫描层厚 :头颈部为 1 0mm ,其他部位为 2 0mm。MRI扫描层厚头部为 1 5mm ,其余部位为 3 0mm。连续横断面层厚 :头部为 0 2 5mm ,其他部位为 0 5mm ,全身共计 3 64 0个断面。数字化摄影分辨率为 62 914 5 6(3 0 72× 2 0 48)像素 ,每个断面图像文件大小为 3 6MB ,整个数据集数据量为 13 1 0 4GB。结论 ①经文献检索和查新 ,仅见美国Colorado大学于 1995年 12月完成了 1例女性人体标本的数据采集。本研究结果增添了新的一例女性可视化人体的数据资料 ,其研究结果同时在国际互联网站发布 ,网?

可视化人体肝脏技术概述

可视化人体肝脏是利用人体肝脏数据集或肝脏CT、MRI数据三维重建获得的计算机肝脏模型,对肝脏解剖学教学、肝脏疾病的诊断、肝脏外科的发展有重要的意义。本文在阅读大量文献的基础上,重点概述可视化人体肝脏的方法、步骤、技术和可视化人体肝脏目前研究的概况。

第3例中国数字化可视人体数据集报告

目的 建立更为细致的中国数字化可视人体数据集。方法 选择经肉眼观察、CT和MRI检查无器质性病变的中等身材、青年男性人体标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用 5 %明胶包埋 ,置入 -3 0℃冰库中冰冻 1周 ,然后在 -2 5℃低温实验室中用TK 63 5 0型数控铣床 (铣切精度为 0 .0 0 1mm)从头至足逐层铣切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体模型数据获取 ,得到人体结构数据集。结果 所选用标本为男性 ,2 1岁 ,身高 182 0mm ,体质量 66kg ,非器质性疾病死亡。CT扫描层厚 :头颈部为 1.0mm ,其他部位为 2 .0mm。MRI扫描层厚头颈部为 1.5mm ,其他部位为 3 .0mm。连续横断面层厚 :全身均为 0 .1mm ,全身共计 183 98个断面。数字化摄影分辨率为 10 9890 5 6( 4 0 64× 2 70 4)像素 ,每个断面图像文件大小为 62 .9MB ,整个数据集数据量为 115 7.2 3GB。其研究结果同时在国际互联网站发布 ,网址为 :http : www .chi nesevisiblehuman .com 。结论 ①经文献检索 ,目前全世界已经报道的可视化人体数据集全身切片最薄为 0 .2mm (本研究组报道的首例中国数字化可视人体颅底部局部切片达到 0 .1mm) ,切片数均为数千个断面 ,断面摄影分辨率均为数百万像素 ,数据量为数十个GB ,或一百多个GB ;

首例中国可视化人体心脏薄层断层解剖学研究

目的 探讨人体心脏薄层影像断面的形态学规律。方法 经肉眼观察和CT、MRI检查无器质性病变的中等身材、中年男性标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用明胶包埋 ,冰冻 1周 ,然后在低温实验室中用数控铣床从头至足逐层洗切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体数据集的获取。结果 首例中国可视化人体心脏部分共计 15 0层 ,每层厚度为 1 0mm ,每层断面所显示的心脏结构清晰 ,数字化摄影分辨率为 62 914 5 6( 3 0 72× 2 0 48)像素 ,每个断面图像文件大小为 3 6MB ,整个心脏部分数据集量为 2 7GB。并对本例可视化人体心脏部分的数据集进行总结和分析。结论 本研究报道的首例中国可视化人体心脏部分为连续、完整的薄层断面 ,无节段性数据缺损 ,厚度均匀 ,为心脏三维重建及可视化心脏的研制奠定了基础 ,也为临床影像诊断学 (超声、CT、MRI)提供了完整。

平面可视化技术对山东德南断裂系的精细识别

德南断裂带是山东德南洼陷的主要油气聚集场所 ,精细识别各断层的分布有重要的现实意义。将平面可视化技术应用于德南断裂的精细识别取得了很好的效果 ,已识别出德南断裂是一个向西散开的断裂系 ,它从北到南由 1、 2、 3号北倾断层组成 ;1、 2号断层最终汇聚为一条 ,2号断层下降盘发育 3～ 4条反向补偿断层 ;3号断层是一个小型的断裂系 ,由 5～ 7个北倾断层组成 ,平面上亦向西散开 ;剖面上该断裂系主要反映为向上分开、向下汇聚的帚状断裂系 ;同时还发现了由 3号断裂系控制的断块群。

人体喉部血管的应用解剖及三维可视化探究

目的:探讨三维可视化下人体喉部血管的应用解剖效果。方法:选取第三军医大学所采集的中国首例数字化可视人体数据集当中连续断面图像,提取会厌软骨上缘至环状软骨下缘的断层图像,通过Photoshop CS软件准确对位、微机采用数据、绘制重建等步骤,进行三维喉部连续断面可视化立体虚拟演示,观察各解剖结构立体解剖结构。结果:数字化解剖结构的完整可视数据集,使各断面图像达到精确配准,完成了喉部断面影像解剖结构可视图。使喉部每个结构都能在三维空间上旋转任何角度,为人体喉部血管的应用解剖提供数字化可视平台和三维解剖依据。结论:人体喉部连续断层图像有较为清晰的结构,可以重建喉部血管可视化模型,可以完全展示喉部血管精确面貌,为喉部血管的应用解剖提供了很好的辅助教学作用。

男性盆底可视化研究

目的 建立中国人体男性盆底局部可视化数字模型。方法 应用首例中国数字化可视人体数据集 ,在SGI工作站上对盆底解剖结构进行计算机三维重建及立体显示。结果 肛提肌由四部分组成 ,在薄层断面图像上可通过其所在不同层面和肌肉纤维走行方向清楚地将它们分开。盆底三维重建图像能够清晰显示盆底肌肉与骨性结构、膀胱、前列腺及直肠等的三维解剖关系。三维重建结构可以单独或联合显示 ,重建结构的任意径线及角度均可进行适时三维测量。结论 首例中国数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据 ,盆底可视化模型准确反映该区复杂的解剖结构及空间毗邻关系 。

正常女性盆底可视化与CT、MRI对比研究

目的 应用中国女性数字化可视人体有关盆底形态学信息 ,探讨人体盆底薄层断面影像学形态规律。方法 从中国正常女性数字化可视人体数据集中选取从髂嵴上缘到坐骨结节下缘的连续断面图像与其相对应的CT、MRI断面图像对照 ,观察盆底的细微解剖结构并进行计算机三维重建及立体显示。结果 在可视化人体盆底断面标本与其相对应的CT、MRI断面图像上 ,能清晰显示出盆底肌、筋膜及其周围间隙 ,三维重建图像能够清晰显示盆底肌与骨性结构、膀胱、子宫及直肠等的三维解剖关系。并明确盆底肌在横断面上的最佳显示断面。结论 探讨盆底复杂的细微解剖结构及其空间毗邻关系 ,对复杂盆底功能性疾病的早期而全面的影像诊断及指导外科手术治疗具有重要的意义。

中国人侧颅底区可视化研究

目的 建立中国人体侧颅底区局部可视化数字模型 ,为该区疾病的影像学诊断及外科手术治疗提供数字形态学依据。 方法 应用我室建立的数字化可视人体数据集 ,采用体绘制及面绘制重建方法 ,分别在P4微机和SGI工作站上对侧颅底区重要结构进行计算机三维重建及立体显示。 结果 侧颅底区局部可视化数字模型能够清晰显示侧颅底各重要结构。本研究着重显示了侧颅底神经血管区、颞骨内结构、颈内动脉及其毗邻结构与侧颅底骨性组织的三维解剖关系。三维重建结构可以单独或联合显示 ,重建结构的任意径线及角度均可进行适时三维测量。 结论 我室建立的数字化可视人体数据集能够较好地重建侧颅底区可视化解剖模型 ,反映该区域重要解剖结构及其空间毗邻关系 ,该结果可应用于侧颅底外科手术辅助教学以及手术入路的辅助设计等。

地矿3维GIS模型的构建及可视化

本文在总结已有的构模方法的基础上 ,针对矿体的不规则性 ,提出采用线框构模法来构造三维 (3D)形体。文中利用OpenGL图形库实现地矿 3D模型的可视化技术 ,从而方便地生成高真实感的三维图形。

枕下海绵窦可视化成像与MRI对照研究

目的 研究枕下海绵窦及毗邻结构的横断面形态及相互关系,为临床开展颅颈交界区手术及影像学诊断提供外科解剖学依据。方法 从中国正常男性数字化可视人体数据集中选取从枢椎齿状突上缘到下缘的连续断面图像,将其与相对应的MRI 断面图像对照,观察枕下海绵窦及毗邻结构的细微解剖结构。结果 枕下海绵窦部分共计50 层,每层断面结构图像清晰,数据集大小为2.7 GB。数据集显示枕下海绵窦、枕下静脉丛、椎动脉旁静脉结构、椎内、外静脉丛、髁前、髁后静脉和颈内静脉之间相互交通。结论 在横断薄层断面上可较好显示枕下海绵窦正常解剖结构及其毗邻关系,为枕下海绵窦的三维重建提供了准确的实验数据,为临床影像诊断学(超声、CT、MRI)提供了完整、连续的薄层断面解剖学资料,对枕下海绵窦区颅底病变的诊治具有重要参考价值。

一种可视化智能户外监控系统

针对目前流行的可视化监控系统存在的缺陷 ,研制了一种利用计算机系统辅助完成运动目标自动检测和分类的智能化监控系统 ;并针对户外监控场景复杂、干扰大 ,人体识别困难等问题 ,提出了检测块、提取函数、特征点等概念 ,以及基于影子模式的投影直方图技术 ,基于时空信息的累加和技术和基于边缘检测的几何模型技术等关键技术 ,以解决户外复杂背景下的人体识别困难问题 。

肝及肝内管道主支可视化研究

目的 建立中国人体肝脏及依据肝内格利森 (Glisson)系统第三级分支所划分的肝段数字化可视模型 ,为肝脏疾病的影像学诊断及肝段外科手术方案选择提供形态学依据。方法 采用我所建立的数字化可视人体数据集肝脏部位连续图像 ,观察其二维形态结构 ,并运用体数据绘制及表面绘制的重建方法 ,分别在IntelPentium 4处理器计算机和SGI工作站上对肝脏、胆囊外形及肝内管道系统主支结构进行计算机三维重建和立体显示。结果 肝脏及肝内管道数字化可视模型能够清晰显示肝脏形态结构、位置毗邻关系 ,以及肝内管道系统主支的分布特点和相互间的三维空间解剖结构关系 ,并可对三维重建模型进行任意经线和角度的适时三维测量。结论 数字化可视人体数据集能够较好地提供完整而精确的解剖学断面数据 ,肝内管道系统的三维重建可视化模型准确反映出该肝脏区域复杂的解剖学结构特点及其管道间的空间毗邻关系 ,可为肝脏疾病的影像学诊断和外科手术学治疗方案的选择提供形态学依据。

上纵隔可视化模型的制备

目的:建立中国人体上纵隔区域内主要结构的数字化可视模型,为临床上纵隔疾病的影像学诊断及外科手术方案选择提供形态学依据。方法:采用第三军医大学数字人体研究所提供的数字化可视人体数据集中上纵隔部位的连续图像,运用体数据绘制及表面绘制的重建方法,在计算机上对上纵隔内各个重要结构进行计算机三维重建和立体显示。结果:上纵隔数字化可视模型能够清晰显示其各个主要结构的形态、位置及毗邻关系,各结构可单独显示和合成显示,并可任意方向的旋转。结论:数字化可视人体数据集对于上纵隔内容的显示,能较好地提供完整而精确的解剖学断面数据,重建后的可视化模型能准确反映该区域复杂的解剖学结构特点及其空间毗邻关系。

虚拟人鼻部可视化研究

目的:建立中国人体鼻部可视化数字模型。方法:应用中国女性数字化可视人体数据集,采用体绘制及面绘制重建方法,分别在P4微机和SGI工作站上对鼻部结构进行计算机三维重建及立体显示。结果:重建鼻部主要结构的三维数字模型,三维重建图像能够清晰显示鼻部众多结构的三维解剖关系。结论:中国女性数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据,鼻部三维交互可视化及数字模型可准确反映该区域复杂的解剖结构及其空间毗邻关系,可为该区疾病的影像诊断及鼻内镜手术治疗提供形态学依据。

人体运动形态估计技术发展综述

人体运动形态估计技术是目前国内外研究的热点方向,该技术主要用于体育、音乐、舞蹈等运动形体化教学;制作角色动画、3D人物的立体电影;人体运动形态识别、检测及跟踪监控;医学保健和无人驾驶;AR体育赛事运动追踪以及辅助评分系统等很多领域。文章以人体运动形态估计为主题,对该技术的应用和发展做一个综述,供相关方向读者了解。