 
			 
				
1.本书注重应用,系统地论述了数字图像处理的基本理论、基本方法和技术及其在医学上的应用。
2.所附加的程序是总结多年教学、科研经验的基础上用VisualBasic编写而成,可以直接运行,以利于学习、理解和应用图像处理的计算机程序设计方法;并且列出了经这些程序处理后的医学影像图像的效果。
3.本书主要内容有数字图像的形成、医学数字图像处理系统的基本组成、医学图像的数据源、图像与视觉、数字图像的数据结构及基本统计特征、医学图像的DICOM结构、图像变换、数字图像增强与应用、图像恢复及几何校正、图像的编码、图像分析、图像的几何尺寸测量与医学图像的重建等。
本书是作者根据课题组几年来的医学数字图像方面的教学和科研实际工作,参考了国内外*新的研究成果撰写而成。主要内容有数字图像的形成、医学数字图像处理系统的基本组成、医学图像的数据源、图像与视觉、数字图像的数据结构及基本统计特征、医学图像的DICOM结构、图像运算与变换、数字图像增强与应用、图像恢复及几何校正、图像的编码、图像分析、图像的几何尺寸测量与医学图像的重建等。附录程序是在总结多年教学、科研经验的基础上用VisualBasic语言编写而成的,可以直接运行,以利于学习、理解和应用图像处理的计算机程序设计方法。
本书以实用为主,系统地论述了医学数字图像处理的基本理论和基本方法、技术。适合作为高等院校数字图像专业、医学信息专业的学生作为教材,也可作为医学数字图像处理爱好者的参考书。
目录
第1章绪论1
1.1概述1
1.1.1数字图像处理发展史1
1.1.2数字图像处理的基本特点3
1.1.3数字图像处理的优点4
1.1.4数字图像处理的发展动向4
1.2数字图像的形成5
1.2.1抽样6
1.2.2图像抽样方法6
1.2.3量化9
1.2.4图像量化方法10
1.3数字图像处理的主要研究内容及应用 12
1.3.1数字图像处理的主要研究内容12
1.3.2数字图像处理的应用14
1.4数字图像处理系统的基本组成17
1.5医学数字图像处理系统的构成24
1.5.1医学图像的概念及特点24
1.5.2医学图像处理设备26
1.6医学数字图像的数据源28
1.6.1医学X线成像28
1.6.2显微医学成像28
1.6.3核医学图像29
1.6.4体表医学图像29
1.6.5超声医学图像30
1.6.6医学断层图像31
1.6.7磁共振成像31
1.6.8PET成像32
1.6.9医用LCD液晶显示器33
1.7医学数字图像的主要研究内容34医学数字图像处理及应用目录第2章图像与视觉39
2.1概述39
2.1.1图像质量评价与视觉的心理40
2.1.2画面组成和视觉心理40
2.1.3视觉的时空频率分析40
2.1.4视觉生理和模型的研究40
2.2光辐射41
2.2.1可见光41
2.2.2相对视敏度42
2.2.3光源的辐射功率波谱42
2.2.4可见光的度量42
2.2.5黑体辐射与色源45
2.2.6标准光源46
2.2.7辐射谱分解及反射率47
2.3视觉系统48
2.3.1视觉现象48
2.3.2视觉系统的基本构造49
2.4光度学50
2.5彩色视觉51
2.5.1物体的颜色51
2.5.2三基色原理和混色方法51
2.5.3彩色视觉53
2.5.4彩色量54
2.6人眼成像原理54
第3章数字图像的数据结构及基本统计特征56
3.1数字图像的基本数学模型56
3.2数字图像的数据结构及格式文件57
3.2.1图像的数据结构57
3.2.2图像的格式文件60
3.3数字图像的统计特征75
3.3.1图像的基本统计量75
3.3.2概率分布及直方图76
第4章数字图像的运算与变换78
4.1数字图像的点运算78
4.1.1数字图像的点运算概述78
4.1.2数字图像的代数运算79
4.2数字图像的几何运算80
4.2.1概述80
4.2.2几何变换基础——齐次坐标81
4.2.3图像的位置变换82
4.2.4图像的形状变换84
4.3数字图像的傅里叶变换85
4.3.11�睤连续函数的傅里叶变换85
4.3.21�睤离散傅里叶变换86
4.3.32�睤连续函数的傅里叶变换87
4.3.42�睤离散傅里叶变换87
4.3.52�睤傅里叶变换的性质88
4.3.6快速傅里叶变换91
4.4数字图像的沃尔什变换95
4.4.1正交函数的概念95
4.4.2拉格尔函数96
4.4.3沃尔什函数97
4.4.4沃尔什变换99
4.5数字图像的哈达玛变换100
4.5.11�睤离散哈达玛变换100
4.5.22�睤离散哈达玛变换103
4.6数字图像的离散余弦变换104
4.6.11�睤离散余弦变换104
4.6.22�睤离散余弦变换104
4.7数字图像的霍特林变换105
4.8数字图像的小波变换107
4.8.1离散小波变换107
4.8.22�睤小波109
4.8.3小波包112
4.8.4Mallat算法115
第5章数字图像的增强及应用116
5.1图像的直方图增强116
5.1.1对比度扩展116
5.1.2非线性变换118
5.1.3直方图调整119
5.2图像的平滑处理127
5.2.1局部平均法127
5.2.2阈值法127
5.2.3空间域低通滤波128
5.2.4频域低通滤波法128
5.2.5多帧平均法130
5.3图像的锐化处理130
5.3.1空间域图像锐化130
5.3.2频率域高通滤波136
5.4图像的彩色增强137
5.4.1伪彩色处理137
5.4.2假彩色处理140
5.5图像彩色变换141
5.5.1颜色模型141
5.5.2彩色变换143
5.5.3图像的彩色变换145
5.6二值图像处理146
5.6.1图像的二值化146
5.6.2二值化图像处理147
5.7图像的同态增强148
5.8图像的非线性滤波150
5.8.1图像的中值滤波150
5.8.2选择平均法154
5.8.3加权平均法155
第6章数字图像的恢复及几何校正157
6.1图像退化的数学模型157
6.1.1一维离散退化模型157
6.1.22�睤离散退化模型159
6.2图像退化的参数估计161
6.2.1点扩散函数的估计161
6.2.2噪声功率谱的估计162
6.3图像的非约束恢复163
6.3.1逆滤波163
6.3.2消除匀速直线运动模糊165
6.4图像的约束恢复166
6.4.1最小二乘方滤波器和Wiener滤波器166
6.4.2最小二乘方恢复167
6.5图像的同态滤波复原169
6.6图像的几何校正171
6.6.1空间几何坐标变换171
6.6.2像元值的内插174
6.6.3控制点的确定176
第7章数字图像的编码178
7.1数字图像的编码的分类178
7.2图像的PCM编码179
7.2.1PCM编码的基本原理179
7.2.2PCM编码的量化噪声180
7.2.3编码器181
7.2.4非线性PCM编码181
7.2.5亚奈奎斯特采样PCM编码183
7.3图像的预测编码184
7.3.1无损预测编码184
7.3.2有损预测编码185
7.4图像的熵编码190
7.4.1概述190
7.4.2哈夫曼编码方法192
7.4.3香农编码法193
7.5图像的变换编码194
7.5.1变换编码的策略195
7.5.2变换编码的方法195
7.6图像的分形编码198
7.6.1分形编码方法与步骤199
7.6.2自动分形图像编码201
7.7图像的小波变换编码205
7.7.1小波变换编码一般方法205
7.7.2利用正交小波变换实现图像编码206
7.7.3图像编码的KL变换及小波包快速算法209
第8章数字图像分析211
8.1图像分割方法212
8.1.1阈值法212
8.1.2边缘检测214
8.2图像的纹理分析216
8.2.1直方图特征216
8.2.2傅里叶特征217
8.2.3灰度共生矩阵特征217
8.2.4纹理边缘的检测219
8.2.5纹理区域分割219
8.3形状分析的细化219
8.4图像特征的描绘方法221
8.4.1区域描绘221
8.4.2关系描绘225
8.4.3相似性描绘227
第9章图像测量与医学图像重建229
9.1图像的几何测量230
9.1.1长度测量230
9.1.2面积和周长测量230
9.1.3角度测量232
9.2形状分析232
9.2.1圆形度232
9.2.2矩形度233
9.2.3中心矩234
9.2.4主轴234
9.2.5链码及形状分析234
9.3图像的特征值提取236
9.3.1图像的特征236
9.3.2图像的特征值提取概述240
9.4医学图像重建243
9.5医学图像重建方法243
9.5.1方程联立法244
9.5.2迭代法245
9.5.3二维傅里叶变换法245
9.5.4反投影法247
9.6图像三维可视化248
9.6.1面绘制248
9.6.2体绘制249
9.6.3体数据二维重建250
附录A常用数字图像处理英文词条252
附录B常用医学数字图像处理Visual Basic程序254
附录C医学图像的实际处理效果图264
第5章数字图像的增强及应用在图像的产生、传输和变换过程中,由于多种因素的影响,往往使图像与原始景物之间或者与原始图像之间产生某些差异,这种差异称为变劣或退化。图像的变劣使从图像中获取各种信息造成困难和不便。因此,有必要对变劣的图像进行恰当的处理,使处理后的图像更适合于人眼观察或有利用于从图像提取信息,这种处理称为图像增强处理。
实际应用中,造成图像变劣的因素非常多,但变劣图像的变劣特征常见的有:图像获得过程中对比度的降低(如照相时曝光过度和曝光不足)、信号的减弱(如电视信号的远距离传输)、图像模糊、图像上的噪声和图像几何畸变等。对每一种变劣特征的图像,有大致相似的增强处理方法。但是每一个增强处理方法具有特定的应用范围,对某一幅图像增强效果好的处理方法,对另一幅图像可能完全不适用。因此,图像增强处理的过程是一个选择、对比的过程,通过运用多种增强处理,观察效果,从中选出最适合的处理方法。
从处理手段来讲,图像增强处理可分为空域法和频率域法两种。空域法指在图像所在的空间域中直接进行处理,而频域法指先把图像进行傅里叶变换,在频率域中处理后,进行傅里叶反变换。
5.1图像的直方图增强
对比度扩展与调整又称为灰度修改技术,灰度修改技术是一种简便而有效的提高图像对比度的方法。灰度修改也称为点运算,它不改变像素的位置,只改变像素的灰度。设输入图像为f(x,y),输出图像为g(x,y),则灰度修改技术的数学表达式可表示为g(x,y)=T[f(x,y)](5��1)这里T为灰度修改的具体映射关系。
5.1.1对比度扩展〖*2〗1.线性变换设图像的灰度范围为[a,b],若没有充分利用显示装置所允许的最大灰度范围[a1,b1],就会导致图像的对比度太低,使一些细节不易被观察到。例如,摄影过程中如果曝光不足或曝光过度,均会出现这种缺陷。也就是说,灰度变换前后的灰度范围必须在显示装置所允许的最大灰度范围之内,下面简单说明这类变换的实际过程。医学数字图像处理及应用第5章数字图像的增强及应用解决上述问题的最简单的方法是进行灰度的线性变换,其数学表达式如下:g(x,y)=T[f(x,y)]=b1-a1b-a[f(x,y)-a]+a1(5��2)对灰度进行这样线性变换以后,把原始图像f(x,y)的灰度范围[a,b],强行扩展为显示装置所允许的最大灰度范围[a1,b1],从而提高了整幅图像的对比度,原来观察不到的一些图像细节可能更加突出了。图5.1给出了这种线性灰度变换关系。
2.分段线性变换
如果在图像处理过程中,需要突出图像中某灰度范围内的图像细节,同时又允许适当损失另外灰度范围内的图像细节,可以采用线性灰度变换的另一种形式,即分段线性变换。经过这种变换以后,可使所得图像细节的灰度范围得以扩展,增强其对比度;同时又使不感兴趣的图像细节所处的灰度范围得以压缩,降低其对比度。值得注意,这种分段线性变换,变换前后整幅图像总的灰度范围是不变的。由图5.2可以看出断点(或端点)O、A、B、C、D的断点对分别为0、a1、z1、a2、z2、a3、z3、a4、z4……
多段分段线性变换的数学表达式可写成:g(x,y)=zi-zi-1ai-ai-1[f(x,y)-ai-1]+zi-1(5��3)其中,i=1,2,3,…,n+1,即对于n个分段性拉伸的线段,则有n+1个断点和n+1个断点对的数据,这n+1个断点对数据可以建立n个分段性拉伸变换方程,这n个方程分别描述n条线性拉伸变换关系的直线。
图5.1灰度范围的线性变换
图5.2分段线性变换
在实际处理过程中,如果图像上灰度范围的两端区域上有噪声,比如感光胶片上有划伤和黑色感光Ag颗粒,则可用这种变换把灰度范围的两端区域压缩,使人眼视觉对噪声的感受不明显,而对有用细节所占据的灰度区域给于线性扩展,提高这部分的对比度。
如果图像上绝大部分像素的灰度级集中在[a,b]范围内,比较少的像素的灰度级超出此范围,则可用以下变换增强原图像上[a,b]范围的对比度。g(x,y)=b1-a1b-a[f(x,y)-a]+a1a≤f(x,y)≤b
前言
数字图像处理最早出现于20世纪50年代,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像,常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。随着图像处理技术的深入发展,从20世纪70年代中期开始,随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释图像,实现类似人类视觉系统理解外部世界,这称为图像理解或计算机视觉。很多国家,特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究,取得不少重要的研究成果。其中代表性之一的成果是20世纪70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论,这个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想,再就是因将图像处理技术应用医学而发明CT的英国电子工程师Hounsfield,他于1979年获得诺贝尔医学奖。
图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就,这些领域包括航空航天、生物医学工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等,使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。随着数字化医疗设备的不断应用和普及,数字医学图像已经成为临床诊断的主要依据,医学影像的后处理技术也得到了不断的应用,并且有着广泛的应用前景。
本书主要内容有数字图像的形成、医学数字图像处理系统的基本组成、医学图像的数据源、图像与视觉、数字图像的数据结构及基本统计特征、医学图像的DICOM结构、图像运算与变换、数字图像增强与应用、图像恢复及几何校正、图像的编码、图像分析、图像的几何尺寸测量与医学图像的重建等。附录程序是在总结多年教学科研经验的基础上用VisualBasic语言编写而成的,可以直接运行,以利于学习、理解和应用图像处理的计算机程序设计方法。本书以实用为主,系统地论述了医学数字图像处理的基本理论和基本方法、技术。在撰写过程中作者参考了国内外最新的资料,在讨论传统的图像处理和模式识别方法的基础上,引入最新的图像处理方法和模式识别方法,理论联系实际、深入浅出、具有方法性和实用性等特点。
全书共分9章,第1.1~1.5节、第2章由尚宪刚撰写;第3章由李强撰写;第1.6节、第4~5章以及附录B和附录C由张兆臣撰写;附录A、第6章由王红梅撰写;第7章由张春玲撰写;第8章由邱建峰撰写;第9章由张光玉撰写。全书由张兆臣统稿、修改定稿,袭著霞校对。本书在撰写过程中得到了学校领导和很多老师的大力支持和帮助,特别是得到了医学信息工程学院、放射学院领导及泰安市中医医院的大力支持,在此一并表示衷心感谢!
由于时间仓促加上作者水平有限,书中难免有不足之处,请广大读者批评指正!
编著者2017年3月医学数字图像处理及应用前言
最近刚读完一本名为《医学影像的故事:从发现到应用》的书,这本书给我的感受非常独特。它没有过多地纠结于技术细节,而是将目光投向了医学影像技术的发展历程和它如何深刻地改变了医疗实践。书中详述了伦琴发现X射线的偶然与伟大,以及CT、MRI等技术的诞生所经历的漫长而曲折的探索过程。我特别喜欢书中对于科学家们不懈追求的描写,比如布什将X射线断层扫描技术引入临床的艰辛,以及希思菲尔德在MRI技术研发过程中所遇到的挑战。这些故事让我感受到了科学的魅力和人类智慧的光辉。同时,书中也阐述了医学影像技术如何从最初的辅助诊断工具,逐渐发展成为疾病预防、治疗决策、疗效评估等各个环节不可或缺的组成部分。它让我意识到,我们现在习以为常的医学影像检查,背后承载着几代人的智慧和努力。这本书更像是一部医学影像技术的“史诗”,它让我对这项技术产生了更深的敬意,也让我思考,未来的医学影像技术又将走向何方,为人类健康带来怎样的惊喜。
评分我最近入手了一本《解密生命之眼——影像诊断的智慧》。坦白说,我原本是带着一丝怀疑的态度去阅读的,毕竟“解密”二字听起来有些过于“江湖”。然而,当我翻开第一页,便被书中详实的案例分析和严谨的逻辑推理所吸引。这本书更侧重于影像诊断的实践层面,它通过大量的真实病例文献,深入剖析了不同影像模态(如X光、超声、核医学显像)在诊断特定疾病时的优势和局限性。我印象最深刻的是关于心血管疾病诊断的章节,书中详细对比了心脏CT血管造影(CCTA)和冠状动脉造影(CAG)在诊断冠状动脉狭窄时的准确率和应用场景,并对两种方法的成像原理和优缺点进行了细致的比较。此外,书中还探讨了影像科医生在解读影像时需要具备的临床知识、解剖学基础以及鉴别诊断的思路。虽然我对其中一些具体的医学术语还需要反复查阅,但这本书无疑让我看到了影像诊断医生高超的专业技能和严谨的工作态度。它不仅仅是一本书,更像是一本影像诊断的“兵法”,教会我们如何“观其形,察其神”,从而洞悉生命的奥秘。
评分我最近借阅了一本《无损透视的艺术——影像解剖学指南》。这本书的定位非常清晰,它是一本以影像学为切入点,深入讲解人体解剖学的书籍。我平时对解剖学有浓厚的兴趣,但纯粹的解剖图谱有时会显得有些枯燥。而这本书通过大量的医学影像图片,将抽象的解剖结构变得鲜活起来。例如,在讲解颅骨结构时,书中不仅展示了CT图像,还对比了MRI图像,并用清晰的箭头标示出各个骨缝和重要的解剖标志。更令人称道的是,书中将不同成像方式(如CT、MRI、超声)下同一解剖部位的影像特征进行了详细对比,让我能够更全面地理解同一个结构在不同“视角”下的呈现方式。此外,书中还穿插了一些常见的解剖变异和影像上的表现,这对于提升临床诊断的准确性非常有帮助。这本书对于我这样希望将解剖学知识与临床实践结合起来的读者来说,无疑是一本非常实用的参考书。它让我能够“看到”人体内部的结构,而不是仅仅“记住”它们的名称。
评分最近偶然翻阅到一本名为《医学影像的奥秘》的书,虽与我常读的专业文献略有不同,但其内容却意外地引人入胜。书中以非常生动形象的比喻,将复杂的医学影像技术,如CT、MRI的成像原理,拆解得浅显易懂。我尤其被书中关于“光影的舞蹈”的比喻所吸引,作者详细描述了X射线如何在人体组织中穿透,如何在探测器上留下痕迹,最终构建出三维图像的过程,这让我这个非专业人士也能窥见其中的精妙。书中还穿插了许多医学案例,通过这些案例,我能直观地感受到影像技术在疾病诊断中的强大作用,比如某张CT影像如何揭示了早期肺部结节的蛛丝马迹,又或是MRI如何清晰地勾勒出大脑中细微的病变。虽然书中并未深入探讨具体的算法细节,但它成功地在我心中播下了对医学影像技术的好奇种子,让我开始思考,那些我们看到的精美医学图像背后,究竟蕴藏着怎样的科学智慧。这本书就像一位循循善诱的老师,用最朴实的语言,为我打开了一扇了解医学影像世界的大门,让我对这项改变了现代医学面貌的技术,有了全新的认识和初步的理解。
评分近期接触到一本名为《影像科技赋能健康——智能时代下的医学成像新篇章》的书籍。这本书的视角非常前沿,它着眼于人工智能(AI)和大数据技术如何正在重塑医学影像的未来。书中详细介绍了AI在影像识别、病灶检测、量化分析等方面的应用,并举了许多具体的例子,比如AI辅助阅片如何提高了诊断效率,甚至在某些方面超越了人类医生。我印象深刻的是关于深度学习在肿瘤影像诊断中的应用,书中展示了AI如何通过学习海量的影像数据,识别出早期、微小的肿瘤病灶,并对其进行精确的生长预测。此外,书中还探讨了医学影像数据在临床决策支持、药物研发、个性化治疗等领域的潜力。虽然其中涉及到一些高深的算法概念,但我能感受到作者试图以通俗易懂的方式将其呈现出来。这本书让我对医学影像的未来充满了期待,它不仅是一项技术,更是一种强大的工具,正在以前所未有的方式,为人类健康带来革命性的变革。
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度,google,bing,sogou 等
© 2025 book.coffeedeals.club All Rights Reserved. 静流书站 版权所有