doi:10．3969/j．issn．1674－1242．2011．03．002基于的医学图像三维可视化系统VTK张子群1，陈渊21．复旦大学信息化办公室(上海，200032)2．复旦大学科技处(上海，【摘要】医学图像的三维可视化可以通过可视化工具包(VTK)提供的API实现。VTK是医学图像可视化的开法工具包，它把可视化的算法封装起来，利用简单的代码生成所需图形。基于VTK的医学图像三维可视化系统阐述了如何借助VTKAPI读入二维医学图像序列、操作二维图像、重建三维图像以及进行三维图像可视化的全套方案，为临床医生的诊断、治疗提供了有益的途径。【关键词】图像可视化;可视化工具包;三维重建【中图分类号】TP37【文献标识码】A文章编号:1674－1242(2011)03－0130－043DVisualizationSystemofMedicalImagesBasedonVTKZhangZiqun1，ChenYuan21．InformatizationOfficeofFudanUniversityShanghai200032【Abstract】3DvisualizationofmedicalimagescanbeimplementedbyVTK(VisualizationToolkit)．VTKencapsulatesalgorithmforvisualization，enablingsimpleprogramcodetogeneraterequiredimage．VTK－basedmedicalimagevisualizationsystemincludesprotocolsforreadingof2－Dmedicalimagearrays，manipulationof2－Dimages，reconstructionof3－Dimagesandvisualizationof3－Dimages，facilitatingclinicaldiagnosisandtreatment．而且可以对三维图像进行交互操作。医学图像可视化的应用使传统医学诊断所依赖的波形图、二维0引言医学是可视化技术最早应用的领域之一，医学面图变成更加直观并可方便操作的三维医学模型，图像三维可视化技术是医学图像处理的研究热点，医学可视化(MedicalVisualization)就是利用计算机实现医学二维断层图像序列的读取，并进行一系列的处理和转换，把平面的二维断层图像进行三维重建，使三维医学图像直观立体逼真的显示在屏幕上，为医学诊断、治疗提供一个安全、可靠、准确的解决［1］途径。可视化工具包(VisualizationToolkit，VTK)是医学可视化领域中使用最广泛的可视化开发工具，它是WilliamSchroeder，KennethMartin，WilliamLorensen在1993年利用科学计算可视化图形库的开发经验以及面向对象的技术和方法，设计和开发用于三维计算机图形、科学计算可视化图像处理的C++类库。VTK是个源代码开放的跨平台的用于科学基金项目:2008年下一代互联网业务试商用及设备产业化专项教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范项目(编号:CNGI2008－123)作者简介:张子群(1971－)，男，博士研究生，工程师，主要从事医学三维重建方面的研究。E－mail:zhangziqun@fudaneducn计算可视化处理的类库。由于VTK的开放性以及在科学计算可视化尤其是图像三维重建方面所具有的强大功能，它被世界上很多的研究机构、图形图像处理软件开发商作为研究计算机图形、图像处理、科学计算可视化的工具，并在此基础上开发出相应的应用软件。［2－3］1VTK简介及可视化体系和显示。VTK中包含七百多个这样的数据和可操作对象，使用VTK开发应用程序的关键就是怎样正确的使用各种操作对象，对数据对象进行处理，得到需要的结果，最后利用合理的对象将其在窗口中绘制出来。VTK的所有函数都封装在300多个类库中，而且还在不断扩充中，它把可视化的算法封装起来，用简单的代码生成所需的图形。VTK还具有很好的流(streaming)和高速缓存(cache)能力，在处理大量的数据时不必考虑内存资源的限制，这些都使得VTK成为医学图像可视化开发的一个较好的选择。［4］VTK类库从对象类型来分，可以分为数据对象(DataObject)和可操作对象(ProcessingObject)两种。数据对象用来表示常用的图形和图像数据，在数据对象中，以数组的方式保存对象。其中的数据集对象，不仅保存了数据，还保存数据对象的属性，如几何拓扑结构、法向量等。可操作对象主要是对数据对象进行处理后获得所需的数据，在VTK中将图形图像数据处理算法封装后形成的类一般都属于操作对象。VTK中的可操作对象可以分为三种类型:Sources、Filter和Mapper。Sources类作为数据处理的起始端，它的输出为数据对象，主要功能是提供待处理的数据。Filter类对象以一种数据对象作为输入...