本科毕业设计论文题 目放射治疗计划系统轮廓识别的研究与实现设计论文 毕业 任务书一、题目放射治疗计划系统轮廓识别的研究与实现二、指导思想和目的要求1促进学生综合运用所学的基础理论知识和专业技术知识分析和解决生产开发工作中的实际问题，培养学生的开发能力。2学习和掌握利用各种资料、知识分析和解决实际问题的思路及方法。3了解有关平台的系统设计、更准确地把握软件开发流程。4加深对所学理论、技术知识的理解和掌握。 5通过实践，学习新知识，掌握新技能。项目将研究实现放射治疗计划系统，学生将在其中研究CT图像处理的算法，并实现对CT图像感兴趣区域轮廓的自动提取功能；以及根据病人的CT序列图像重建冠状面和矢状面图像，实时显示出来；并用伪彩色将灰度图像显示出来。三、主要技术指标1.在dot net 2003 下用C+/MFC进行开发；2.对DICOM格式医学图像进行处理及显示；3.实现功能包括：软件框架搭建、CT图像的伪彩色显示、冠状面和矢状面图像重建、感兴趣区域轮廓提取；4.软件整体符合IEC62083医用电器设备放射治疗计划系统的安全要求系统规范。四、进度和要求12007-11-262007-12-9：了解毕业设计任务和熟悉开发环境，准备相关资料；22007-12-102007-12-30：设计基本方案、分析论证；32008-1-12008-2-20：设计方案研制开发；4中期检查：按进度与要求接受教务部门的检查验收；52008-2-212008-3-20：系统调试、修改和完善；62008-3-212008-4-20：毕业设计论文及其相关技术资料文档的整理；72008-4-212008-6-20：毕业设计（论文）答辩，成果演示、验收五、主要参考书及参考资料1 侯俊杰.MFC深入浅出M.华中理工大学出版社,武汉 ,1998年2 张艳君，伽玛刀治疗计划系统中三维表面重建技术研究D.武汉:华中科技大学硕士学位论文，2004年3 周建，放射治疗计划系统中感兴趣区域的分割与可视化D.南京:东南大学硕士学位论文，2005年4 赵云达，基于医学图像的治疗计划软件系统的研究和开发D.西安:西北工业大学硕士论文，2004年5 马兰亚，放射治疗计划系统中感兴趣区域的分割与可视化M.人民邮电出版社，2001年6 陆宗骐，C/C+图像处理编程M.清华大学出版社，2005年7 杨淑莹，VC+图像处理程序设计第二版M.清华大学出版社，北京交通大学出版社，北京，2005年8 National Electrical Manufacturers AssociationS.Digital Imaging Communications in Medicine(DICOM), 1999.29 陈志贤, 医学数字图像通讯(DICOM)标准的介绍J.中国医学影像学杂志，1995年，vol6，32-3510 唐果，赵晓东，汪元美，三维医学图像分割与可视化研究J.计算机学报，1998年，vol3，45-4811 何斌，马天予，Visual C+数字图像处理M.人民邮电出版社,北京，2003年12 周正东，舒华忠，砖文学，罗立民，一种强调放射治疗逆向计划多目标混合优化方法研究J.中国图像图形学报，2003年，vol2，17-2013 严玉龙，鲍旭东，柏毅伽玛刀治疗计划系统GAMMA一TPS的研制J.中国生物医学工程学报，1999年，vol1，13-1614 Sherouse G W, Novins K, Chancy E.Computation of digitally reconstructed radiography for use in radiotherapy treatment designJ. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1999，vol3， 35-38学生 _ 指导教师 _ 系主任 _目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 项目背景及意义11.1.1 项目来源和背景11.1.2 论文研究内容和意义21.2 国内外研究现状与存在问题4第2章 软件界面框架设计与实现62.1 软件界面框架的设计思想62.2 软件界面框架的实现72.2.1 文档模板的建立72.2.2 布局管理函数的编写72.2.3 布局管理函数的调用方式92.3 小结10第3章 图像的伪彩色显示113.1 引言113.2 处理方法介绍123.2.1 密度分割123.2.2 灰度级-彩色变换123.2.3 处理结果123.3 小结13第4章 冠状面和矢状面图像重建的设计与实现144.1 冠状面图像和矢状面图像重建的算法设计144.1.1 引言144.1.2 算法设计144.2 冠状面和矢状面图像重建的实现154.3 重建效果174.4 小结18第5章 感兴趣区域轮廓识别的设计与实现195.1 引言195.2 感兴趣区域提取流程205.3 迭代阈值图像分割225.3.1 算法设计225.3.2 实现过程235.3.3 处理结果分析265.4 图像腐蚀285.4.1 算法介绍285.4.2 实现过程285.4.3 处理结果分析315.5 图像膨胀325.5.1 算法介绍325.5.2 实现过程325.5.3 处理结果分析355.6 图像关运算365.6.1 算法介绍365.6.2 实现过程365.6.3 处理结果分析365.7 图像开运算375.7.1 算法介绍375.7.2 实现过程375.7.3 处理结果分析385.8 轮廓提取385.8.1 算法介绍385.8.2 实现步骤395.8.3 处理结果435.9 轮廓跟踪435.9.1 算法介绍435.9.2 实现过程455.9.3 处理结果分析545.10 小结55第6章 总结与展望56致 谢57参考文献58毕业设计小结59附录60摘 要本文以上海伽玛星科技发展有限公司生产的“GMX-I型陀螺旋转式钴-60放射外科治疗系统”为背景，论文设计实现了放射治疗计划系统RTPS（Radiotherapy Treatment Planning System）中CT图像的处理功能和软件主界面窗体分割功能。论文通过研究现有资料文献，分析其中的案例，研讨其优劣，提出了自己的功能实现方案。论文工作中，CT图像处理包括两部分：一，感兴趣区域的轮廓识别，它的实现用到了一系列图像处理算法，如迭代阈值图像分割算法、边缘提取算法、边缘跟踪算法、图像特殊标记定位。二，矢状面和冠状面图像的重建，利用线性插值方法根据横断面图像重建冠状面和矢状面图像。论文研究的创新处如下：系统实现了对感兴趣区域轮廓的自动化提取，通过对跟踪算法的不断修改，提高了提取成功率和提取算法的容错率。本论文的研究成果已经在项目中投入实际使用，而且该项目已经成功交付给上海伽玛星科技发展有限公司。关键词：感兴趣区域，轮廓识别，图像重建AbstractThis thesis studies Radiotherapy Treatment Planning System (RTPS) using computer image disposition and form division of the software interface. The software is attached to the “GMX-I-Gyro Rotating Cobalt-60 Radiotherapy Treatment System” manufactured by Shanghai Gamma-star Technology Development Co. Ltd. The developing process mainly involves image, form division and so on.The article provides a kind of solution to achieve the function through researching existing cases. Form division is designed and implemented to meet the requirements of the entire software interface which is based on multiple sub-form and dynamic switch layout. CT image processing consists of two parts: Firstly, identifies the contour of regional interest using a series of image processing algorithms, such as iterative threshold image segmentation algorithm, edge detection algorithm, edge tracking algorithm and image tag locating. Secondly, the sagittal and coronal images of the reconstruction using linear interpolation according to cross-sectional images.Innovation on the research as follows:It outlines the regions of interest automatically, through continuous improvement improve the successful rate of extraction algorithms and fault-tolerant rate.The research results have been used in the project, and the project has been successfully delivered to Shanghai Gamma-star Technology Development Co. Ltd.Key words: ROI, Contour Recognition，Image Reconstruction19第1章 绪论1.1 项目背景及意义1.1.1 项目来源和背景目前，医学治疗肿瘤的方法主要有外科手术，化疗和放射治疗，而现代医学以微创伤、无创伤、精确治疗为发展方向，因此放射治疗在肿瘤治疗中的应用越来越广泛。统计表明，目前大约60%70%的肿瘤患者在病程的不同时期因不同的目的需要接受放射治