Algorytmy szkieletyzacji obrazów 3D

• Autorzy: Janaszewski M.

Warianty tytułu

EN

3D skeletonization algorithms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono podstawowe informacje na temat algorytmów szkieletyzacji objętościowych obrazów trójwymiarowych, będących użytecznym narzędziem wykorzystywanym w procesie przetwarzania i analizy obrazów. Szczególną uwagę zwrócono na to, czym są algorytmy szkieletyzacji, jakie mają zastosowanie praktyczne, na jakie grupy można je podzielić oraz jakie powinny posiadać właściwości. Ponadto w artykule umieszczono podstawowe informacje z zakresu przetwarzania grafiki objętościowej oraz przedstawiono technikę wirtualnej endoskopii, będącą jednym z ciekawszych obszarów zastosowań algorytmów szkieletyzacji. Zaprezentowano również wyniki przeprowadzonych doświadczeń, w których sprawdzono jak opisywane algorytmy radzą sobie podczas szkieletyzacji obiektów sztucznych. Następnie algorytmy wykorzystano do automatycznej generacji ścieżki dla wirtualnej kamery, na podstawie obrazów pochodzących z medycznych tomografów komputerowych, przydatnej w wirtualnej kolonoskopii.

EN

The paper presents basic concept of 3D skeletonization algorithms which are useful tool used to analyze and processing of volumetric images. The paper focus on what are skeletonization algorithms, where they are used, how they are categorized and what are their major properties. The fundamental definitions used in processing of volumetric images are also reported. Moreover, authors presents some basic information about virtual endoscopy approach which is an interesting and popular real world application of skeletonization algorithms. The second part of this paper consist in application of skeletonization algorithms to skeletonize simple 3D objects and after that to generate path for automatic virtual camera movement based on- medical computer tomography images which can be used in virtual colonoscopy application.

Słowa kluczowe

PL

algorytmy szkieletyzacji; obraz 3D; przetwarzanie i analiza obrazów; przetwarzanie grafiki objętościowej; wirtualna endoskopia; generacja ścieżki automatyczna; wirtualna kolonoskopia; wirtualna kamera; szkieletyzacja obiektów sztucznych

• Wydawca: Wyższa Szkoła Informatyki i Umiejętności
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Informatyki
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 8, Nr 1
• Strony: 9--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Janaszewski M.

• Wydział Informatyki Wyższa Szkoła Informatyki w Łodzi

Bibliografia

• [1]Ahuja N., Chuang J.: Shape Representation Using a Generalized Potential Field Model, IEEE Trans.Pattern Anal.Mach.Intell., 19(2): 169-176, 1997.
• [2]Attali D., Montanvert A.: Computing and simplifying 2D and 3D continuous skeletons, Comput.Vis.Image Underst., 67(3):261-273, 1997.
• [3]Aylward S. R., Jomier J., Weeks S., Bullitt E.: Registration and Analysis of Vascular Images, Int.J.Comput.Vision, 55(2-3): 123- 138, 2003.
• [4]Bertrand G.: Simple points, topological numbers and geodesic neighborhoods in cubic grids, Pattern Recogn.Lett., 15(10): 1003- 1011, 1994.
• [5]Blum H.: A Transformation for Extracting New Descriptors of Shape, Models for the Perception of Speech and Visual Form, 362-380, 1967.
• [6]Chuang J., Tsai C., Ko M.: Skeletonization of Three-Dimensional Object Using Generalized Potential Field, IEEE Trans.Pattern Anal.Mach.Intell., 22(11):1241-1251, 2000.
• [7]Cornea N. D., Silver D., Yuan X., Balasubramanian R.: Computing hierarchical curve-skeletons of 3D objects, The Visual Computer, 21 (11 ):945-955, 2005.
• [8]Janaszewski M., Postolski M., Babout!_., Kqcki E.: Comparison of Several Centreline Extraction Algorithms for Virtual Colonoscopy, Advances in Soft Computing: Computers in Medical Activity,
• [9] Kaufman, A., Cohen D., Yagel R. : Volume Graphics, Computer, 26(7):51-64, 1993.
• [10] Kong T., Rosenfeld A. : Digital topology : Introduction and survey, Computer Vision, Graphics, and Image Processing, 48:357-393, 1989.
• [11]] Ma C., M., Sonka, M. : A fully parallel 3D thinning algorithm and its applications, Comput. Vis. Image Underst., 64(3):420-433, 1996.
• [12]Palagyi K., Kuba A.: A parallel 3D 12-subiteration thinning algorithm, Graph.Models Image Process., 61 (4):199-221, 1999.
• [13]Sundar H., Silver D., Gagvani N., Dickinson S.: Skeleton Based Shape Matching and Retrieval, Proceedings of the Shape Modeling International, 2003.
• [14]Vilanova A., König A., Groller E.: VirEn.A Virtual Endoscopy, System Machine GRAPHICS & VISION, 469-487 , 1999.
• [15]Wang T., Basu A.: A note on 'A fully parallel 3D thinning algorithm and its applications', Pattern Recogn.Lett., 28(4):501-506, 2007.
• [16]Xie W. J., Thompson R. P., Perucchio R.: A topology-preserving parallel 3D thinning algorithm for extracting the curve skeleton, PR, 36(7):1529-1544, 2003.
• [17]Zhou Y., Kaufman A., Toga A. W.: Three-dimensional skeleton and centerline generation based on an approximate minimum distance field, The Visual Computer, 14(7):303-314, 1998.
• [18]Zhou Y., Toga A. W.: Efficient Skeletonization of Volumetric Objects, IEEE Trans.Visual.Comput.Graphics, 5(3): 196-209, 1999.