| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第14-16页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第15-16页 |
| 1.2 股骨结构及骨折疗法 | 第16-18页 |
| 1.2.1 股骨解剖结构特点 | 第16-17页 |
| 1.2.2 股骨干骨折分类 | 第17-18页 |
| 1.2.3 骨折治疗方法 | 第18页 |
| 1.3 图像引导手术（IGS）应用研究现状 | 第18-25页 |
| 1.3.1 脑神经外科手术 | 第19页 |
| 1.3.2 脊柱外科手术 | 第19-20页 |
| 1.3.3 骨科手术 | 第20-25页 |
| 1.4 基于X线图像的骨骼三维可视化方法国内外发展历程 | 第25-28页 |
| 1.4.1 国外发展历程 | 第25-27页 |
| 1.4.2 国内发展历程 | 第27-28页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第28-31页 |
| 第2章 图像数据预处理与成像系统标定 | 第31-49页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 图像数据获取与预处理 | 第31-37页 |
| 2.2.1 实验用股骨标本 | 第31-32页 |
| 2.2.2 DR数据获取 | 第32-36页 |
| 2.2.3 CT数据获取与预处理 | 第36-37页 |
| 2.3 成像系统标定及DRR生成 | 第37-43页 |
| 2.3.1 DR成像模型与系统标定 | 第37-42页 |
| 2.3.2 股骨通用模型三维重建及DRR图像生成 | 第42-43页 |
| 2.4 实验结果与分析 | 第43-48页 |
| 2.4.1 二维图像预处理实验 | 第43-44页 |
| 2.4.2 DR成像系统标定实验 | 第44-48页 |
| 2.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第3章 基于灰度波动变换的股骨DR图像分割方法 | 第49-75页 |
| 3.1 引言 | 第49-50页 |
| 3.2 曲线演化和水平集方法 | 第50-54页 |
| 3.2.1 曲线演化理论 | 第50-51页 |
| 3.2.2 变分水平集方法基本原理 | 第51-54页 |
| 3.3 几种基于区域的变分水平集模型 | 第54-58页 |
| 3.3.1 Mumford-Shah模型 | 第54-55页 |
| 3.3.2 Chan-Vese模型 | 第55-57页 |
| 3.3.3 Region-Scalable Fitting模型 | 第57-58页 |
| 3.4 灰度波动变换原理 | 第58-63页 |
| 3.4.1 图像的灰度不均匀性 | 第58-59页 |
| 3.4.2 灰度波动概念 | 第59-60页 |
| 3.4.3 灰度波动曲线单调区间判断 | 第60-61页 |
| 3.4.4 灰度波动变换 | 第61-62页 |
| 3.4.5 阈值取值规则 | 第62-63页 |
| 3.5 基于灰度波动变换的活动轮廓模型 | 第63-66页 |
| 3.5.1 新模型提出 | 第63-65页 |
| 3.5.2 新模型的数值解 | 第65-66页 |
| 3.6 医学图像分割结果评价 | 第66-68页 |
| 3.6.1 主观评价 | 第66-67页 |
| 3.6.2 客观评价 | 第67-68页 |
| 3.7 实验结果与分析 | 第68-74页 |
| 3.7.1 医学图像分割实验 | 第68-70页 |
| 3.7.2 骨折股骨DR图像特征轮廓提取实验 | 第70-74页 |
| 3.8 本章小结 | 第74-75页 |
| 第4章 基于GMM特征统计优化的点集配准算法 | 第75-108页 |
| 4.1 引言 | 第75-77页 |
| 4.2 特征统计算法原理 | 第77-82页 |
| 4.2.1 优化算法的基本思想 | 第77-79页 |
| 4.2.2 特征统计算法结构 | 第79-81页 |
| 4.2.3 相比其他优化算法优势 | 第81-82页 |
| 4.3 基于CSA优化的点集配准算法 | 第82-96页 |
| 4.3.1 目标函数及参数确定 | 第83-86页 |
| 4.3.2 特征统计项目确定 | 第86-88页 |
| 4.3.3 概率密度分布计算 | 第88-90页 |
| 4.3.4 构造新解 | 第90-96页 |
| 4.3.5 外点剔除机制 | 第96页 |
| 4.4 实验结果与分析 | 第96-107页 |
| 4.4.1 定性分析 | 第96-104页 |
| 4.4.2 定量分析 | 第104-107页 |
| 4.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 第5章 基于2D-3D配准的股骨三维姿态估计方法 | 第108-135页 |
| 5.1 引言 | 第108页 |
| 5.2 医学图像配准原理 | 第108-115页 |
| 5.2.1 医学图像配准框架 | 第108-112页 |
| 5.2.2 医学图像配准方法分类 | 第112-115页 |
| 5.2.3 配准结果评价方法 | 第115页 |
| 5.3 基于仿射变换的股骨图像2D-3D配准方法 | 第115-120页 |
| 5.3.1 基于仿射ICP的二维图像配准 | 第116-117页 |
| 5.3.2 基于CPD的二维图像配准 | 第117-118页 |
| 5.3.3 股骨图像的2D-3D配准 | 第118-120页 |
| 5.4 实验方法与结果 | 第120-133页 |
| 5.4.1 完整股骨实验 | 第120-126页 |
| 5.4.2 骨折股骨实验 | 第126-133页 |
| 5.5 本章小结 | 第133-135页 |
| 结论 | 第135-138页 |
| 参考文献 | 第138-151页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第151-154页 |
| 致谢 | 第154-155页 |
| 个人简历 | 第155页 |