基于MATLAB的多平面切片三维重建系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过处理二维切片序列，结合图像增强与三维插值算法，快速生成高质量的三维模型。适用于医学影像、工业检测与材料分析，支持数据预处理与表面重建，提升三维可视化效率。

详 情 说 明

多平面切片三维重建系统

项目介绍

本项目是一个基于二维平面切片序列实现三维立体模型自动重建的系统。系统通过集成图像处理、插值重构与等值面提取等关键技术，能够将输入的二维切片图像序列转化为高质量的三维网格模型。该系统可广泛应用于医学影像分析、工业零件逆向工程以及材料科学微观结构可视化等需要三维建模的领域。

功能特性

• 多格式输入支持：支持PNG、JPG等通用图像格式以及医学专用DICOM格式的切片序列输入。
• 数据预处理：提供图像增强、去噪、对比度调整等预处理功能，以优化输入数据质量。
• 插值优化：采用插值算法在切片之间生成新的数据层，提高三维模型在Z轴方向的分辨率和光滑度。
• 表面重建：利用等值面提取算法，从体数据中精确重建出物体表面，生成三角网格模型。
• 交互式可视化：提供参数调节界面与三维可视化窗口，用户可实时监控重建过程并交互式浏览生成的三维模型。
• 通用模型输出：支持将重建结果导出为STL、PLY等标准三维网格文件格式，便于后续使用与分析。

使用方法

1. 准备数据：将二维切片图像按顺序存放在同一目录下。若切片非等间距，需提供相应的位置信息文件。
2. 运行系统：启动主程序，在界面中指定切片数据所在的目录路径。
3. 参数设置：根据实际数据特性，调整预处理、插值和表面重建的相关参数。
4. 执行重建：启动重建流程，系统将依次执行预处理、插值与三维建模，并显示中间结果与最终模型。
5. 结果导出：在三维可视化窗口中确认模型质量后，将三维网格模型导出为所需格式的文件。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux 发行版 (如 Ubuntu 18.04+)
• 软件开发环境：MATLAB R2020a 或更高版本
• 必要工具包：Image Processing Toolbox, Curve Fitting Toolbox
• 硬件建议：建议配备8GB以上内存，独立显卡以获得更流畅的可视化体验

文件说明

主程序文件集成了系统的核心工作流程与控制逻辑。其主要功能包括：系统初始化与用户界面启动，实现切片图像序列的读取与基本校验；调用图像预处理模块对原始数据进行增强与规范化；管理三维空间的数据插值过程，以生成稠密的体数据；协调等值面提取算法，完成从体数据到表面网格的转换；最后，负责三维可视化环境的创建与模型导出功能的执行。该文件作为应用程序的入口，串联了从数据输入到模型输出的全部关键环节。