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1、第二章第二章 Mimi 本教程的第二个例子中，我们将为你展示 Mimics 的一些基本功能，所要讨论的主题如下： 打开工程 Opening the Project 窗口化 Windowing 二值化 Thresholding 区域增长 Region Growing 建立 3D 表示 Creating a 3D representation 显示 3D 表示 Displaying a 3D representation STL+过程 STL+ Procedures 生成 STL 文件 Generating a STL file RP 分层过程 RP Slice procedures 生成一个轮廓
2、文件 Generating a contour file 生成支持文件 Generating supports 结果视图 View of the end result 1.打开工程打开工程 在文件菜单栏中，选择打开工程选项（或者直接用快捷键 Ctrl+O） ，打开对话框中将显示工 作目录中所有工程，双击打开 mimi.mcs 文件。 所有的图片都被打开并显示在三个视图中，右边视图是轴视图（xy-view 或者 axial view） ，左 侧上面的视图是前视图（xz-view 或者 coronal view） ，左侧下面的视图是侧视图（yz-view 或 者 sagittal view） 。不
3、同颜色的交叉线代表了每个视图的等高线（contour lines） ，每条指示线 能够标记相关视图的切片。你可以在任意视图的 CT 图片的任意位置直接用鼠标点击你想要 操作的位置，交叉线的位置将会到达你所点的位置，所有试图将更新显示为相关的切片。 如果视图中有些方位标记有错需要修改，在 File Change Orientation 中打开窗口你可以通 过右键鼠标选择正确的方位。 在菜单栏 View Indicators 中可以选择分别关闭刻度线（Trick Marks） 、交叉线（Intersection Lines） 、分片位置（Slice Position） 、方位字符（Orientat
4、ion strings）指示器。 窗口右侧的滚动条可以用来转动视图中的图片。 在当前工程中（Mimi） ，所有的视图是正确的。如果你想在图片集中除去某些不合适的图片， 用教程案例 1 中的方法，在 File Organize Images 中进行操作。 2. 窗口化窗口化 首先，我们必须把不同视图中的图片对比度调整到一个合适的值。对比度的增强，有助于选 择不同密度的部分，例如骨头和脑肿瘤，这个操作可以在任何时候做。 可以在工程管理器的对比度标签中改变之 对比度标签显示了工程的直方图，并且用一条线代表了“窗口” ，灰度值或者 HU 值低于这 条线的起点值的地方将会显示为黑色， 所有灰度值在这条线
5、终点值之上的将显示为白色， 灰 度值在窗口值之间的地方将显示为渐变的灰色。 你可以单击鼠标左键拖动 “窗口线” 到想要的位置来改变 “窗口” 的大小， 要想移动 “窗口” ， 选择那条线并拖动到新的位置即可。 你也可以在标签底部选择预先定义好的窗口。 下面将描述想要获得一个好的分片掩膜需要进行的步骤。 一个分片掩膜是你所感兴趣的像素 所组成的一个你可以进行处理的对象。 一般可以建立多个独立的或者不独立的掩膜， 不同的 掩膜用不同的颜色标记。通常要获得最终的掩膜可能需要几个不同的掩膜来相互操作而得 到。 3. Thresholding 二值化二值化 二值化保留分割对象的图片中灰度值大于或等于阈值
6、的像素， 有时需要定义阈值的上界和下 界，分割掩膜将保留所有灰度值在上下界之间的像素。 例如，比较小的阈值选择病人的软组织比较容易，阈值比较大则只会保留比较稠密的部分。 定义上界和下界阈值选择神经部分就比较容易。如何定义一个好的阈值取决于建模的目的， 如果你想要一个好看的模型， 建议使用比较小的阈值， 因为这样建出的模型洞比较少； 相反， 如果是为了建立义肢的模型服务的话就推荐使用比较大的阈值。 单击 Threshold 按钮。 通过 Threshold Toolbar 的滑动条来改变阈值 选择一个合适的阈值的窍门： 看不同的图片，你可以改变图片： 使用 arrow，page up 和 pag
7、e down 使用窗口右边的滑动条 移动切片指示器 单击 Profile 按钮 在轴视图中穿过骨头画一条线： 在软组织地方单击鼠标左键来标记起始点， 拖动鼠标穿过骨 头后单击，这样沿着这条线就产生一个强度截面，这些直横线代表了你现在的阈值。点击 Start Thresholding，上下拖动下界直线来设定一个好的阈值。如果你想要一个好看的模型， 就选择比软组织强度平衡水平稍高一些的阈值； 如果你想做一个义肢模型， 就把线拖到软组 织平衡水平和骨头最大值之间。当选择好合适的阈值时，单击 End Thresholding 保存当前阈 值。 过程中你可能需要放大图片的局部， 方法如下： 首先， 从
8、zoom 按钮旁的下拉菜单， 选择 Box， 点击 Zoom 按钮，这是光标显示为一个小型放大镜，在图片上单击鼠标左键，划定放大 的区域矩形之后放开则放大，若要返回到整个图片，单击 Unzoom 按钮 对 Mini 来说， 一个好的阈值大约是 270 （Hounsfield scale） ， 阈值在 Threshold工具栏的 Min.box 中显示。要结束阈值选择，单击 Apply 按钮。 在 Thresholding 操作之后，将创建一个绿色掩膜，在一个工程中你可以有不同的掩膜，但你 只能在有效掩膜上进行操作， 在工程管理器重的掩膜选项卡中选取掩膜则该掩膜变为有效掩 膜（被激活） 。如果工
9、程管理器没打开，在菜单栏 view 中选择工程管理器按钮 如果想隐藏某些掩膜，点击对应的眼镜即可。 4. Region growing 区域增长区域增长 区域增长工具能够将二值化得到的分割分成几块，同时去除漂浮像素 单击 Region growing 按钮或快捷键 Ctr+R，鼠标的光标现在显示为十字，同时可看到 Region Growing 窗口在屏幕上显示。 选取源掩膜（这里取 Green）和目标掩膜（一个新掩膜） ，在感兴趣的对象（头骨的一部分） 的绿色区域单击鼠标左键， 此时程序开始计算新的分割， 所有当前分割对象中与标记点相连 接的点将组成一个新的掩膜，这个新的分割标记为黄色。 点击
10、 Close 按钮关机 Region growing 窗口 在视图工具栏中选择 Yellow 掩膜，隐藏绿色掩膜之后可检查 Yellow 掩膜是否正常。 在不同图片中（不同视角？）检查掩膜 当检查图片之后，如果一切正常，则可以建立 3D 图形了。 提示：在区域增长之前必须进行二值化，因为二值化以后所有之前做的工作都没掉了。 5. 创建一个创建一个 3D 表示表示 在掩膜标签中你能够看到所有之前创建的掩膜以及他们各自的阈值，这些掩膜的名字是 Green 和 Yellow，被选中的掩膜则为 active 的。 现在你暂时还知道 Yellow 掩膜包含头盖骨，但一个月之后，当你重新载入该工程的时候，
11、 你可能很难记起你所存储的结果，因此，最好重命名掩膜，方法为单击 Yellow 为可编辑状 态，输入新名字即可。 单击 Calculate 3D 按钮 “Calculate 3D Models”对话框显示 这时你可以选择用哪些掩膜来创建 3D 模型，多选的话只需按住 Ctrl 键选择即可，这个例子 中只选择 skull 掩膜，单击 Calculate 按钮，则生成一个 3D 对象 你可以设置所生成模型的可视化质量，这个只是在屏幕上显示的效果，不影响你在 RP 机器 上实际创建的模型。当然，质量越低，生成模型的时间越少，且之后加载的时候占用的内存 也就越少。 6. 显示一个显示一个 3D 表示表
12、示 你可以在右边垂直的 3D 工具栏上设置不同生成的 3D 模型的可见性，这也可以在工程管理 器的 3D 对象标签中点击小眼镜来设置。 当 3D 图像加载之后，可进行以下操作： 通过按钮来旋转模型，此按钮在 3D 窗口的右侧，或者点击鼠标右键移动来旋转 通过按钮来选择不同的标准视角，如顶部，前面，底部等 通过按钮来进行缩放，通过按钮进行移动 右键选择 Color 选项，可以改变模型的颜色 点击 Toggle Transparency 按钮可以设置模型显示为透明的，你可以单击 3D 对象标签的 透明度一栏的按钮选择不同的透明程度（high-medium-low-opaque） 要改变背景颜色，可
13、以到 View 3D Background Color 选择你喜欢的颜色 7. STL+过程过程 PS：STL = STL 文件，一种 3D 模型文件格式 STL（STereo Lithography 的缩写） ，是一种 为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。 在 Mimics 和 STL+之间的中间文件格式可以为以下几种： “.3dd”文件 掩膜 3D 对象 你可以通过点击工程管理器的掩膜标签中的 Export 3dd 按钮或者主工具栏的 Export 3dd 来 生成一个 skull.3dd 文件，单击 Save 按钮之后.3dd 文件将被保存在 MedData 文件夹中。 这一步并不
14、是必须的，机器文件的计算也可以直接在掩膜或者 3D 对象上进行。单击工程管 理器中的掩膜标签上选择动作列表中的 STL+按钮，一个窗口将出现，有三个不同的标签 提供三种选择。选择掩膜标签，选择 skull 掩膜并点击 Add 按钮，如果想选择 3D 对象的话 就选择 3D 标签。 请注意，可以选择多个掩膜，或者多个 3D 对象，但不能太难过同时选择掩膜和 3D 对象 如果你有兴趣为快速成型(Rapid Prototyping)创建中间文件， 或者导出一个 STL 或 VRML 文件， 请继续看下面的教程： 在选择了掩膜或者.3dd 文件和按了 Add 按钮之后，文件会出现在输出区域，如果愿意你
15、可 以改变输出文件名，比如为 skull 选择输出格式，有许多不同的输出格式，如 STL,VRML 7.1 生成生成 STL 文件文件 点击 Next 按钮，将会出现转换到 STL 对话框 你可以使用屏幕截图中的所有参数，进一步的关于参数的解释可以查询手册，也可以点击 help 按钮 选择合适的参数，然后单击 Finish 按钮，将生成一个 STL 文件 8.快速成型快速成型（RP，Rapid Prototyping）分层分层过程过程 8.1 RP 分层分层过程过程 在 RP 分层对话框中，你可以由一个掩膜或者 3dd 文件生成一个轮廓文件，由一个轮廓文件 生成一个支持文件 8.2 生成一个轮
16、廓文件生成一个轮廓文件 在工程管理器的掩膜标签中选择动作列表中的 RP Slice 按钮，从刚刚打开的 RP 分层 窗口的掩膜标签中选择 skull 掩膜，点击 Add 按钮，掩膜将在下面的区域中显示，选择 SLI 输出格式。 单击 Next 按钮，出现转换到 RP 格式对话框，你可以使用对话框中的参数 点击 Next 按钮，出现计算参数对话框，按如下显示填写值 参数的进一步解释可查看手册 单击 Finish 按钮，计算开始然后生成一个 SLI 文件 若要计算支持结构，继续看教程： 8.3 生成支持生成支持 为了建立一个 Stereolithography 对象，要用 RP 分层模块处理分层文件直接生成一个支 持文件。打开 RP 分层窗口，选择轮廓文件标签，在输入格式区域选择.SLI 选项，选择你之 前创建的文件，点击 Add 按钮 当一个轮廓文件被选择时，点击 Next 按钮，打开下面所示窗口： 注意：也可以为 Stratasys machines 产生分层文件，请参考 STL+指导手册查看
