| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-33页 |
| 第一节 引言 | 第13-20页 |
| ·脊柱及脊柱微创手术概述 | 第13-15页 |
| ·外科手术机器人的发展与应用 | 第15-17页 |
| ·面向手术机器人的医学图像处理技术与虚拟手术仿真系统 | 第17-20页 |
| 第二节 医学图像处理技术研究现状 | 第20-24页 |
| ·CT图像金属物伪影校正技术研究现状 | 第20-23页 |
| ·医学图像分割技术研究现状 | 第23-24页 |
| 第三节 虚拟手术仿真系统研究现状 | 第24-29页 |
| ·虚拟手术仿真系统关键技术及其研究现状 | 第24-27页 |
| ·碰撞检测技术研究现状 | 第27-29页 |
| 第四节 论文选题的研究意义 | 第29-30页 |
| 第五节 论文的主要研究内容 | 第30-33页 |
| ·论文主要研究内容 | 第30-31页 |
| ·论文章节安排 | 第31-33页 |
| 第二章 面向脊柱微创手术的金属物伪影校正算法研究 | 第33-61页 |
| 第一节 引言 | 第33-34页 |
| 第二节 滤波反投影图像重建算法 | 第34-37页 |
| 第三节 面向脊柱微创手术的金属物伪影校正算法设计 | 第37-46页 |
| ·二次校正方案介绍 | 第38页 |
| ·确定手术器械投影区域 | 第38-39页 |
| ·插值算法 | 第39-43页 |
| ·图像重建 | 第43页 |
| ·图像补偿 | 第43-44页 |
| ·算法流程图 | 第44-46页 |
| 第四节 金属物伪影校正实验结果与分析 | 第46-59页 |
| ·实验结果 | 第46-52页 |
| ·结果比较与分析 | 第52-59页 |
| 第五节 本章小结 | 第59-61页 |
| 第三章 基于多阈值单水平集算法的医学图像分割技术研究 | 第61-81页 |
| 第一节 引言 | 第61-65页 |
| ·问题描述 | 第61页 |
| ·水平集算法 | 第61-65页 |
| 第二节 基于Chan-Vese模型的多阈值单水平集分割算法 | 第65-70页 |
| ·多阈值单水平集分割算法的基本原理 | 第65页 |
| ·多阈值单水平集分割算法的数学模型 | 第65-70页 |
| ·算法实现流程 | 第70页 |
| 第三节 实验与结果 | 第70-79页 |
| ·仿真图像二维分割实验与结果 | 第71-72页 |
| ·医学图像二维分割实验与结果 | 第72-75页 |
| ·实验结果比较与分析 | 第75-78页 |
| ·医学图像序列三维分割实验与结果 | 第78-79页 |
| 第四节 本章小结 | 第79-81页 |
| 第四章 脊柱微创手术仿真系统碰撞检测技术研究 | 第81-103页 |
| 第一节 引言 | 第81-84页 |
| ·问题描述 | 第81-82页 |
| ·距离场生成算法概述 | 第82-84页 |
| 第二节 基于距离场的脊柱微创手术仿真系统碰撞检测算法 | 第84-96页 |
| ·基于Marching Cubes算法的人体器官建模 | 第85-86页 |
| ·高效的三维矢量距离变换算法 | 第86-89页 |
| ·空间点到三角形面片的距离计算算法 | 第89-93页 |
| ·距离场符号确定算法 | 第93-94页 |
| ·手术工具与椎体模型最短距离的确定 | 第94-95页 |
| ·距离场生成算法整体设计 | 第95-96页 |
| 第三节 仿真实验与结果 | 第96-101页 |
| ·脊柱微创手术工具与人体器官建模 | 第96页 |
| ·实验结果与比较分析 | 第96-101页 |
| 第四节 本章小结 | 第101-103页 |
| 第五章 脊柱微创手术机器人软件系统实现 | 第103-121页 |
| 第一节 脊柱微创手术机器人系统概述 | 第103-106页 |
| ·脊柱微创手术机器人系统组成 | 第103-104页 |
| ·脊柱微创手术机器人系统工作原理 | 第104-106页 |
| 第二节 脊柱微创手术机器人软件系统概述 | 第106-107页 |
| ·脊柱微创手术机器人软件系统功能概述 | 第106-107页 |
| ·脊柱微创手术机器人软件系统实现 | 第107页 |
| 第三节 脊柱微创手术虚拟仿真系统实现 | 第107-111页 |
| ·手术工具移动仿真 | 第107-108页 |
| ·虚拟手术仿真系统工作流程 | 第108-110页 |
| ·碰撞检测及安全预警 | 第110-111页 |
| 第四节 脊柱微创手术实验与结果 | 第111-118页 |
| ·人造脊柱模型手术实验与结果 | 第112-116页 |
| ·活体动物手术实验与结果 | 第116-118页 |
| 第五节 本章小结 | 第118-121页 |
| 第六章 结论与展望 | 第121-125页 |
| 第一节 结论 | 第121-122页 |
| 第二节 展望 | 第122-125页 |
| 参考文献 | 第125-135页 |
| 致谢 | 第135-137页 |
| 附录A 三次多项式插值算法求解 | 第137-139页 |
| 附录B 金属物伪影校正算法仿真实验模型 | 第139-141页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 | 第141页 |
