CT三维重建及三维可视化资料：opengl+VTK+PCL点云库

自己做过边缘轮廓三维重建方面的工作，今天看到一篇CT三维重建的介绍性质的文章挺感兴趣的，附录一下：

CT三维重建主要有六种基本后处理方法

• 多层面重建（MPR）

• 最大密度投影（MIP）

• 表面阴影遮盖（SSD）

• 容积漫游技术（VRT）

• 曲面重建（CPR）

• 虚拟内镜技术（VE）

多层面重建（MPR）

多层面重建是最基本的“三维”重建成像方法，是二维的图像序列，和我们最熟悉的轴位图像是一个“家族”的。

MPR适用于任一平面的结构成像，以任意角度观察正常组织器官或病变，可以显示腔性结构的横截面以观察腔隙的狭窄程度、评价血管受侵情况、真实地反映器官间的位置关系等。

最大密度投影（MIP）

最大密度投影是将一定厚度（即CT层厚）中最大CT值的体素投影到背景平面上，以显示所有或部分的强化密度高的血管和/或器官，简单原理和图像是酱紫的：

由于这种方法显示的是一定层厚图像中CT值最高的体素，所以变化层厚会对图像产生影响：

肿么样，是不是觉得层厚5mm的MIP图像上门脉有狭窄，而层厚15mm的MIP图像上门脉是正常的p>

由于MIP常用来显示血管的走行（问我为啥常用来显示血管增强CT上血管比周围组织器官亮啊~），所以层厚的选择很重要，既不能太薄（血管的部分管腔可能在层厚以外），又不能太厚（周围组织器官有干扰），这是很考验放射科大夫的技术和临床经验的。

下面给大家比较下MPR和MIP的图像：

可以看到，MIP图像中的血管连续性更好。

MIP这种技术有个双胞胎——最小密度投影（minIP），和MIP正好相反，反映的是一定层厚图像中CT值最低的体素，所以常用来显示胆道、气道等组织结构。

表面阴影遮盖（SSD）

容积漫游技术（VRT）

这种三维成像功能非常强大，形态及色彩逼真，绝对是CT三维重建中的“高富帅”，可以对动静脉血管、软组织及骨结构等进行立体塑形成像，也可以显示支气管树、结肠及内耳等结构，对于复杂结构的成像有一定优势。

曲面重建技术（CPR）

这种重建技术是在一个维度上选择特定的曲线路径，将该路径上得所有体素在同一平面上进行显示，可以一次评价曲度较大的结构如脾动脉、胰管、冠状动脉等管状结构的全长情况：

胰管

CPR可以观察管腔结构的腔壁病变（如斑块、狭窄等），也可以观察管状结构与周围结构的位置关系，但CPR所显示的不是正常的解剖结构和关系（它是把管状结构拉直了看），同时需要多个角度曲面重建以完整评价病变。

虚拟内镜技术（VE）

这种CT重建图像可以模拟各种内镜检查的效果，它是假设视线位于索要观察的管“腔”内，通过设定一系列的参数范围，即可看到管“腔”内的结构：

当然，在CT领域三维可视化方法还有应用比较广的Marching Cube算法，参见：http://paulbourke.net/geometry/polygonise/，博客文章等。

opengl和VTK软件方面的知识，现在搜集了一下这方面的资料：

• ————-opengl学习————

1．http://nehe.gamedev.net/

   知名的OpenGL教程， 此教程最大的特点是提供了针对不同平台、不同编译器、不同语言的各种版本。你不用考虑自己用的是Linux/Windows、VC/BC、C++/Java/C#/VB，甚至D语言，你都能找到对应的版本。除了这些教程，在Nehe Productions你还能下载到各种很cool的Demo，相当多的一部分都提供源代码。http://nehe.gamedev.net/data/downloads/download.asptter=0-9

2．http://www.ultimategameprogramming.com/

   有100个免费的OpenGL教程，内容涉及很多八叉树、BSP、Cg、GLSL、各种纹理映射技术等，还有OpenAL、Ray Tracing的教程。该 站还推出了一本教你制作游戏引擎的书《Ultimate Game Programming with DirectX》，暂时还没有中文翻译版。

3．http://www.lighthouse3d.com/opengl/

   有针对View Frustum、GLSL、Math、Billboarding、Picking、Terrain、Display Lists、GLUT各专题的教程。其中关于GLUT、Terrain部分讲解都非常详细。一般的教程 站都是通过一段代码展示OpenGL的某种渲染效果，如果没有图形学背景很难理解其原理，该 站对所列每项技术的来龙去脉，相关算法都有比较详细的说明，会让你理解更加深刻。

4. http://www.videotutorialsrock.com/

5. https://learnopengl.com/

对应中文opengl学习 站：

https://bullteacher.com/category/zh_learnopengl_com

从入门指南到高阶，比较适合新手。

6. http://blog.csdn.net/column/details/13062.html

CSDN的专栏，讲述opengl3.3.

• ————ITK与VTK学习———–

VTK 是开放源码的自由软件系统，应用于图像处理、计算机图形学和科学计算可视化，国内外被广泛用于各行各业。VTK的主页：https://www.vtk.org/ 。找到的教程：

1. http://blog.csdn.net/wishchin/article/details/12996693

3. http://blog.csdn.net/shenziheng1/article/category/6114053/5

4. 视频：Study_VTK_Together， https://pan.baidu.com/s/1pMJdt9p 密码：awum

推荐的VTK学习资源
1、《VTK User’s Guide》这本书主要介绍VTK类库的应用，由Kitware公司出版。
2、《The Visualization Toolkit： An Object-Oriented Approach To 3D Graphic》是《VTK User’s Guide》配套的教科书，深入讲解了许多可视化算法、数据结构等。
3、《Source》是KitWare公司按季度发行的刊物，里面涵盖了KitWare公司的所有开源项目。在线访问地址为http://www.kitware.com/media/thesource.html
4、Insight Journal（http://insight-journal.org/）是学习VTK非常有参考价值的 站。用户可以通过这个 站向VTK 区贡献自己的代码，也能下载别人上传的代码。

ITK和OpenCV是一类库，而VTK和OpenGL类似。区别是ITK更偏重于医学图像处理，而OpenCV偏重于通用图像处理。如果做医学图像处理的话，首选ITK；VTK也是更偏重医学图像处理的应用。

官 ：https://itk.org/

ITK学习 站：

http://www.insight-journal.org/

http://blog.csdn.net/www_doling_net

https://blog.csdn.net/shenziheng1/article/category/6114053/5

VS下安装ITK，VTK：http://blog.csdn.net/lj695242104/article/details/24271141

交大医学图像处理视频教程

参考：

https://blog.csdn.net/wae42675/article/details/71922529

https://blog.csdn.net/clheang/article/details/44220843

https://blog.csdn.net/yu253/article/details/78412307

http://blog.csdn.net/zhuangxiaobin/article/details/52863276

http://blog.csdn.net/webzhuce/article/details/52004621

http://www.360doc.com/content/15/1107/17/8224347_511466699.shtml#