医学图像处理绪论new

1、会计学1医学图像处理绪论医学图像处理绪论new2021-12-432021-12-442021-12-452021-12-462021-12-48数字图像处理的概念及应用范畴数字图像处理的概念及应用范畴医学图像处理和分析的意义医学图像处理和分析的意义医学图像处理和分析的内容医学图像处理和分析的内容数字图像处理在医学中的应用数字图像处理在医学中的应用常见的医学图像常见的医学图像医学图像处理和分析的内容及实例医学图像处理和分析的内容及实例Matlab基础基础2021-12-492021-12-410百闻不如一见One picture is worth more than ten thousand

2、words. Anonymous2021-12-411 人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。约有75%的信息是通过视觉系统获取的。数字图像处理是用数字计算机处理所获取视觉信息的技术。2021-12-412连续图象数字图象离散化RC2021-12-413) 1, 1() 1 , 1() 0 , 1() 1, 1 () 1 , 1 () 0 , 1 () 1, 0() 1 , 0() 0 , 0(),(NMfMfMfNfffNfffyxf2021-12-414离散化：空间采样： 512X512 象素 Pixel分辨率 Resolution幅值量化：256级, 28级, 8bit,灰度级

3、Grey level2021-12-415一幅图像可定义为一个二维函数 ， 这里x和y是空间坐标， 而在任何一对空间坐标（x,y）上的幅值f称为该点图像的强度或灰度。 当x,y和幅值f为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像),(yxf数字图像处理是指借用数字计算机处理数字图像。数字图像是由有限的元素组成的，每个元素都有特定的位置和幅值，这些元素称为图像元素或像素 分辨率不同 的图象比较分辨率 640 x480分辨率 320 x240分辨率 160 x120分辨率 80 x60分辨率 640 x480分辨率 320 x240分辨率 160 x120分辨率 80 x602021-12-426从

4、粗到细地观察查视力=检测分辨率？2021-12-4302021-12-4312021-12-4322021-12-4332021-12-4342021-12-4352021-12-4362021-12-4372021-12-438图像处理最先应用于空间探索2021-12-439图像处理最先应用于空间探索2021-12-4402021-12-4412021-12-4422021-12-4432021-12-4472021-12-4482021-12-451 2021-12-4552021-12-456 2021-12-4572021-12-4582021-12-4602021-12-463202

5、1-12-4642021-12-4652021-12-4662021-12-4672021-12-4682021-12-4692021-12-4702021-12-4712021-12-4722021-12-4732021-12-4742021-12-475利用X线对人体某一范围进行逐层的横断扫描，取得信息，经计算机处理后获得重建的图像。获得的图像为人体的横断解剖图，并可通过计算机处理得到三维的重建图像。（X射线断层扫描影像装置）2021-12-4762021-12-4772021-12-4782021-12-4792021-12-4802021-12-4812021-12-4822021-1

6、2-4832021-12-4842021-12-4852021-12-4862021-12-4871.无电离辐射危害，是一种安全的检查的方法。2.多参数成像，可以提供丰富的诊断信息。3.高对比度成像，在所有医学影像技术中，MRI的软组织对比分辨力最高。4.具有任意方向断层的能力，能够从不同角度直视地观察分析组织结构及其病变。5.与传统血管造影相比，它最大的优点是无创性，无需使用对比剂，可直接显示心脏和血管结构，即磁共振血管成像，从图像质量来看，目前它至少可以显示大血管及各主要脏器的一、二级分支血管。6.无骨伪影干扰，后颅凹病变清晰可辨。7.可进行功能、组织化学和生物化学方面的研究。MRI的优点

7、2021-12-4882021-12-4891 Hz2 Hz3 Hz% 100755025Schlaug, et al, 1995, Harvard Medical School and Beth Israel Hospital2021-12-490Schlaug, et al, Science 267:699 (1995)2021-12-491MRI的缺点成像速度慢，尤其是对于低场强者，这是MRI的主要缺点。不适合运动性器官，如肺部疾病患者和危重病人的检查，对于躁动或丧失自制能力的人，如不使用镇静剂，也是难以成像的。对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感。禁忌症相对较多。MRI设备的强磁场和RF(射频

8、)场有可能使心脏起搏器失灵，也容易使各种金属性植入物移位。在激励电磁波作用下，体内的金属还会因为发热而对病人造成伤害。因此，安置心脏起搏器、假肢、人工髋关节的病人、疑有眼球异物的病人以及动脉瘤银夹结扎术后的病人都禁做MRI检查。装假牙的病人不能进行颌面水平MRI检查。放置宫内节育环者，如检查中出现不适应立刻停止检查。4、图像易受多种伪影干扰。MRI伪影主要来自患者的运动，金属异物以及设备三个方面。2021-12-4922021-12-4932021-12-4942021-12-4952021-12-4962021-12-497Photo courtesy Philips Research 20

9、21-12-498Photo courtesy Philips Research 2021-12-4992021-12-41002021-12-41012021-12-41022021-12-41032021-12-4104如图是构成三维再现图像序列的一幅样品，图像显示脑部和肺部各有一个肿瘤，如图是构成三维再现图像序列的一幅样品，图像显示脑部和肺部各有一个肿瘤，很容易看到的小白块很容易看到的小白块2021-12-41052021-12-41062021-12-41072021-12-41082021-12-41092021-12-41102021-12-4111成像技术CTMRIPETSPEC

10、T优点1.成像速度快2.对骨组织敏感3.空间分辨率较高4.造价相对较低1.软组织成像效果好2.空间分辨率高3.对人体无危害4.扫描角度灵活5.无骨伪影1.对比度较高2.受体成像3.属于化学成像1.对比度较高2.价格较低缺点1.X射线对人体有危害2.对软组织成像较差3.骨的边缘在成像中易产生条状伪影4.成像角度不灵活1.对骨组织成像效果较差2.成像时间较CT长1.价格昂贵，必须配备回旋加速器2.分辨率较差1.分辨率低2.成像速度慢2021-12-41122021-12-41132021-12-41152021-12-4116HeadS/I ProjectionMRI Center, Univer

11、sity of Rochester Medical School2021-12-4117Chen, Dougherty, Totterman, Hornak, Magn. Reson. Med. 29:358 (1993)NormalCysticScleroticOsteoporosis2021-12-41182021-12-41192021-12-41202021-12-41212021-12-4122读取图像读入Tiff,bmp,jpeg,gif,png图像X=imread(filename);显示读入的图像imshow(X) 同时显示多幅图像 figure,imshow(g)保存图像im

12、write(f,filename)读入dicom图像X , map = dicomread(filename)显示读入的图像montage(X, map);保存dicom图像dicomwrite(X, filename)2021-12-41232021-12-4124名称描述doubleUint8Uint16Uint32Int8Int16Int32SingleCharlogical双精度浮点数，范围：-1030810308（8字节/像素）无符号整数 0 255 1字节/像素 0 65535 2字节/像素 0 4294967295 4字节/像素有符号整数 -128 127 1字节/像素 -327

13、68，32767 2字节/像素 -2147483648，2147483647 4字节/像素单精度浮点数，范围：-10381038（4字节/像素）字符（ 2字节/像素）值为0或1 1字节/像素2021-12-41252021-12-41262021-12-41272021-12-41282021-12-4129函数定义行的形式为：函数定义行的形式为：functionoutputs=name(input)例：例：function s,p=sumprod(f,g)调用s,p=sumprod(f,g)2021-12-41302021-12-4131运算）数组运算符（逐个元素数规则运算）矩阵运算符（按线

14、性代算术运算符+-两种运算是一致的，其余用圆点（.）来区分两种运算例如：C=A*B表示传统意义上的矩阵成积D=A.*B表示数组乘法，要求A B两个数组大小 相同，逐像素相乘 即：D(I,J)=A(I,J)*B(I,J)2021-12-4132运算符 名称Matlab函数示例+数组和矩阵加减plus(A,B)-minus(A,B).*数组乘times(A,B)*矩阵乘mtimes(A,B)./数组右除rdivide(A,B)C=A./B c(i,j)=A (i,j)/ B(i,j)/矩阵右除mrdivide(A,B).数组左除ldivide(A,B)C=A.B c(i,j)=B (i,j)/ A

15、(i,j)矩阵左除mldivide(A,B).数组求幂power(A,B)C=A.B C(I,j)=A(I,j)B(i,j)矩阵求幂mpower(A,B).向量和矩阵转置transpose(A)Ctranspose(A)所有运算的操作数可以是所有运算的操作数可以是矩阵、数组或标量。数据矩阵、数组或标量。数据类型可以实数或复数（类型可以实数或复数（double类型的数据）类型的数据）2021-12-4133函数描述imaddimsubtractimmultiplyimdivideimabsdiffimcomplementimlincomb两幅图像相加或把常数加到图像两幅图像相减或从图像减去常数两

16、幅图像相乘，相应像素相乘，或图像乘以常数两幅图像相除，相应像素相除，或图像除以常数计算两幅图像间的绝对差对图像求补计算两幅或多幅图像的线性组合IPT主持的图像算术函数优点是支持整数数据类优点是支持整数数据类2021-12-4134A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B=0 2 4;3 5 6;3 4 9B = 0 2 4 3 5 6 3 4 9 A=Bans = 0 1 0 0 1 1 0 0 1A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B=0 2 4;3 5 6;3 4 9B = 0 2 4 3 5 6 3 4 9 A=Bans = 1 1 0 1 1 1 1 1 12021-12

17、-4135A=1 2 0;0 4 5;B=1 -2 3; 0 1 1;A&Bans= 1 1 0 0 1 12021-12-4136if expression statemants end If if expression statemants1else statemants2 end if expression1 statemants1else if expression2 statemants2else statemants2 end 2021-12-4137for index1=start:increment:end statementend 例：count=0for i=0:0

18、.1:1 count=count+1;end 2021-12-4138While express statement;endwhile express1 statement1; while express2 statement2; endendBreak: 跳出循环Continue :跳出本次循环2021-12-4139Switch switch_expressCase case_express1 statement1;Case case_express2 statement2;Case case_express3 statement3;Otherwise statementn;end2021-12-41402021-12-41432021-12-4145如图是构成三维再现图像序列的一幅样品，图像显示脑部和肺部各有一个肿瘤，如图是构成三维再现图像序列的一幅样品，图像显示脑部和肺部各有一个肿瘤，很容易看到的小白块很容易看到的小白块2021-12-41462021-12-4147HeadS/I ProjectionMRI Center, University of Roc