2000年6月至2005年10月，丁教授在西安大略大學羅伯茨研究所與世界著名三維超聲權威、西安大略大學生物醫學工程系主任Aaron Fenster教授合作。他研究了三維超聲成像的技術和應用，包括針檢測、分割和跟蹤、前列腺分割、放射性粒子分割以及血栓的檢測和分割等。經過四年多的潛心研究，三維超聲圖像的分割已經發表了21篇文章，取得了以下主要進展:
1)提出了壹種基於投影的針檢測和分割方法。為了減少斑點噪聲、偽影和其他組織產生的高灰度值點的影響，提出利用三維成像系統提供的針的位置和方向的粗略信息截取三維圖像。同時，通過選擇兩個相互垂直的投影方向，采用體繪制技術進行投影，將三維圖像的分割轉化為兩個二維圖像上的針的檢測，大大減少了分割所需的時間。為了保證二維圖像中針頭檢測的正確性，他還提出了壹種基於實時Hough變換的針頭檢測與跟蹤方法。相關成果發表在《醫學物理學》等國際權威期刊上(五年影響因子IF=4.072)，並申請了壹項美國專利:
用於3D超聲引導介入過程的針檢測、分割和跟蹤，A. Fenster，D. Downey，M. Ding，l .蓋迪，美國臨時專利申請# 60/535，825:2004年1月13。排名第三。
2)提出了壹種基於切片的三維前列腺分割方法。首先，用基數樣條函數代替傳統的分段二次曲線，增強了復雜前列腺形狀的表達能力。其次，為了解決前列腺輪廓向相鄰幀映射和擴散造成的分割誤差積累問題，在垂直於旋轉軸的平面上建立壹組由輪廓邊界點到與旋轉軸交點的距離組成的序列。利用零階自回歸模型表示連續性極限，得到輪廓邊界點的正確位置。同時通過這些點引入壹個內力，迫使輪廓在可變形分割搜索過程中跳出局部極值點，獲得正確的前列腺輪廓。最後，由不同截面上形成的輪廓邊緣生成前列腺的三維曲面。相關成果已在《醫學物理學》和《SPIE醫學影像》等國際會議上發表。
3)提出了壹種基於三圓柱投影的種子分割方法。首先，根據針分割的結果，截取包含種子的三維超聲圖像。其次，通過三個相互垂直的圓柱體的投影來消除高亮度的非種子點，例如由鈣化組織形成的點。最後沿超聲圖像的旋轉掃描方向計算差分圖像，然後利用三維直線段模板檢測各點可能直線段的灰度和及方向。鄰域中平行直線段的數量超過給定值的點就是種子點。該研究成果於2005年2月在美國聖地亞哥舉行的2005年SPIE醫學影像會議上發表後，引起了同行的極大興趣，其中美國梅奧診所、艾可瑞公司等紛紛征文。5438年6月+2005年10月，我申請了壹項美國專利:
術中前景近距離放射治療的自動粒子定位和分割，m .丁，l .蓋迪，a .芬斯特，申請號60/647，420:2005年1月28日。排名第壹。
因為丁教授在三維超聲應用方面的傑出工作，美國加州大學河濱分校的Bir Bhanu教授邀請他在其專著《可見光譜之外的計算機視覺》中撰寫“三維超聲圖像的可視化與分割技術”壹章。世界著名的醫學圖像處理專家，美國凱斯西儲大學教授Jasjit Suri博士也邀請他在他們的專著《參數和幾何可變形模型:在生物材料和醫學成像中的應用》(Volume-II)中寫了壹章關於基於可變形模型的前列腺超聲圖像分割。自2002年以來，他壹直被邀請在壹年壹度的醫學影像SPIE國際會議上發表演講。2003年，他在加拿大蒙特利爾舉行的第七屆MICCAI國際會議上發表演講。2005年9月，應邀在上海召開的IEEE第27屆EMBC國際會議“從醫學圖像中分割和分類解剖和病理”會議上作專題報告，並擔任小型研討會主席和“圖像引導外科II”分會主席。
丁教授具有豐富的科研和產品開發經驗。1990以來，壹直從事圖像處理相關的科學研究和產品開發。先後與陜西彩色顯像管總廠、佛山康思達液壓有限公司研究了彩色顯像管熒光粉混色在線自動檢測、磁性墻地磚在線質量檢測與控制等產品，並在國家自然科學基金、國家高技術863、國防科工委基金、教育部博士點基金等項目支持下開展了圖像分割、目標識別和在線。特別是2000年以來，在世界著名醫學影像研究機構、世界三維超聲成像技術主要發源地加拿大Robarts研究所學習五年，掌握了世界領先的三維超聲成像及應用技術。同時，丁博士積極推動技術的產業化。2007年發起成立華中科技大學-地正雅荷醫學影像聯合實驗室，並擔任聯合實驗室主任。