题目：三维显微CT图像可视化方法研究

三维显微数字层析（3D Micro-CT）是国际公认的发展MEMS的基础技术。三维显微CT图像可视化通常是指利用人类的视觉特性，通过计算机对二维断层显微CT数字图像序列形成的三维体数据进行处理，将其变换为具有立体直观效果的图像，展示微小器件的三维形态，从而提供从传统的断层二维图像中无法获得到的结构信息。本文对三维显微CT图像可视化流程中的体绘制传递函数进行了研究，并为PC机上三维可视化系统的开发搭建了初步的框架。本文的主要研究成果如下： （1）分析了涉及直接体绘制的要素，进一步讨论了每一个要素的作用和实现方法。介绍了直接体绘制算法的分类和评价方法，并对光线投射算法及其加速方法进行研究。基于包围盒理论，提出一种缩小三维重建的体数据规模的加速算法，完整的保留了有用的信息，加速了体绘制过程。 （2）从体数据的灰度直方图出发，以体数据的梯度幅度形状特征信息辅助，提出了一种改进的基于灰度直方图的多维传递函数设计方法。结合二维图像处理算法中的Otsu法，对一般情况下由多个同质区域构成的体数据，提出了一种传递函数的自动化设计方法。 （3）开发了一个三维显微CT图像可视化系统3DIndustry。该系统主要采用了体绘制中的光线投射算法，通过人机交互用户可以实现各种基本操作。系统的设计是基于模块的，具有很强的扩展性。 本课题的研究工作对三维显微CT图像可视化方法研究有一定的参考价值，开发的系统已经基本实现设计的目的，在实际工程应用中具有极大的应用前景，将可视化系统向新一代的三维可视化工作站的发展又向前推进了一步。