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2005
Diploma Thesis
Titel
Entwurf eines multimodalen Volumenvisualisierungssystems
Abstract
Durch medizinische Bildgebung ist es den Ärzten und Forschern möglich geworden, Einblick ins Innere des menschlichen Körpers zu bekommen. Eine gemeinsame Darstellung von registrierten Volumendatensätzen des gleichen Objektes, welche zudem mit verschiedenen Modalitäten aufgenommen wurden (multimodale Visualisierung), ermöglicht die Nutzung der Vorteile der einzelnen bildgebenden Verfahren und ebenso eine Kompensation der Nachteile. Weiterhin können komplementäre Informationen, die sich aus den speziellen Abbildungseigenschaften der Verfahren ergeben, gemeinsam präsentiert werden. Eine dreidimensionale Visualisierung bietet zudem einen natürlichen Blick auf das Objekt. Für diesen Zweck wurde ein multimodales Volumenvisualisierungssystem für die dreidimensionale Darstellung registrierter medizinischer Datensätze entworfen und implementiert. Für die Darstellung der Bilddaten wurde eine direkte Volumenvisualisierung mittels mehrdimensionalen Transferfunktionen (TFs) für Farbe und Transparenz gewählt. Die Grundlage für mehrdimensionale TFs bilden Histogramme über die Intensität und den Gradientenbetrag der Bilddaten. Durch die Verwendung von Spatialized Transfer Functions und die damit verbundene halbautomatische Klassifikation des 2D-Histogramms in Bereiche, welche Strukturen im Volumendatensatz repräsentieren, gelang es den Spezifikationsaufwand für den Nutzer auf die Auswahl dieser Bereiche zu reduzieren. Das Konzept des Visualisierungssystems umfasst zwei Ansätze. Im sogenannten multiintensitätsbasierten Ansatz definiert der Nutzer eine gemeinsame TF für die beiden darzustellenden Volumen. Diese TF ist über die Intensitätswerte der beiden Datensätze definiert. Im gradientenbasierte Ansatz wird für jedes Volumen eine eigene TF spezifiziert und somit zwei separate Volumenvisualisierungen erzeugt, welche anschließend zu einer gemeinsamen multimodalen Visualisierung fusioniert werden können. Der gradientenbasierte Ansatz erlaubt eine interaktive Änderung der Transformation, welche die Registrierung der Datensätze beschreibt. Mit dem implementierten Volumenvisualisierungssystem wurden erfolgreich multimodale Visualisierungen erzeugt mit denen die Kommunikation von Diagnoseergebnissen erleichtert wird. Weiterhin konnten die Registrierungsergebnisse anhand der Visualisierungen überprüft werden.
ThesisNote
Magdeburg, Univ., Dipl.-Arb., 2005
Verlagsort
Magdeburg