医学图像处理概述

天津医科大学医学图像处理主讲教师：郭丽天津医科大学随着医学影像技术的日益成熟以及各种各样的医学影像设备在医院中的广泛使用,可以便捷无损地获取到人体内部组织信息图像,如何通过图像处理技术对这些信息进行有效的处理,用于辅助医生的诊断甚至进行手术规划等,具有重大的社会效益和广泛的应用前景。正是在这种形势下,结合医学影像专业开设了《医学图像处理》课程。

为什么开设这门课？天津医科大学教学的基本要求:了解医学图像的基本特点和图像处理的基本概念,了解图像处理技术相关领域的情况以及图像处理和分析的基本组成模块;能够利用VB完成各种医学图像信息处理,

包括医学图像的增强、空间变换、边缘检测、分割和目标分析和显示等操作。天津医科大学课程考核平时成绩（占30%）：论文阅读（翻译或者总结报告）程序＋总结报告课程演讲和讨论考勤期末考查（占70%）：以图像处理程序为主天津医科大学参考资料《医学影像处理与分析》

田捷等编著

电子工业出版社2003年《医学影像图像处理》康晓东主编人民卫生出版社，2009年3月天津医科大学参考资料数字图像处理（第二版），RafaelC.

Gonzalez&RichardE，阮秋琦等译；电子工业出版社，2002“DigitalImageProcessing”,RafaelC.

Gonzalez&RichardE.Woods,

Addison-Wesley,2002天津医科大学主要内容医学图像处理导论图像后处理图像的基本处理及运算图像增强与代数运算医学图像应用算法综合程序设计天津医科大学第一章医学图像处理导论

医学图像的研究意义图像的若干概念数字图像的若干指标图像的基本数学表达式数字图像的采样什么是图像处理？

图像使我们人类能感知到世界最好的体现。视觉让我们人类能感知和理解周围的事物

人类是最主要的视觉真是体验着。并不是所有的动物都有人类这样的视觉

图像理解图像分析和计算机视觉电子的复制了人类视觉效果天津医科大学自然界奇观145321.松鼠的视觉2.鲨鱼的视觉

3.狗的视觉

4.猫的视觉

5.海龟的视觉天津医科大学辅助医生诊断通过图形图像技术,可以对医学图像进行缩放、旋转、对比度调节、三维重建等处理,便于医生从多角度、多层次进行观察和分析,对病变区进行定性定量分析,从而提高医疗诊断的准确性和正确性。仿真多角度扫描这一应用在CT扫描中有着重要意义,由于X射线对人体的损害较大,因此不可能对患者进行多角度的扫描,通过三维图形图像技术,可以对原始数据进行多角度重组,仿真多角度扫描。该技术也称为虚拟切割。1.1医学图像的研究意义应用范围天津医科大学放射治疗在这个领域中计算机技术主要用来进行精确定位,根据影像数据得到的图像,确定进行放射性治疗的特定部位,从而引导仪器进行精确定位,避免正常组织遭受不必要的放射性照射。手术教学训练

通过断层扫描技术可以获得一系列人体某个部分的二维切片图像。对这些切片数据进行计算机三维重建,能够获得人体部位的三维模型,医生可以对三维模型进行手术仿真。在虚拟环境中进行手术,不会发生严重的意外,能够提高医生的协作能力,尤其在修补术方面有着重要的应用前景。1.1医学图像的研究意义应用范围天津医科大学辅助手术计划和手术导航计算机辅助手术计划系统根据患者影像数据在术前规划手术方案,甚至进行手术模拟,以提高手术成功的几率。计算机辅助手术导航系统根据患者在术前的影像数据构建手术部位的解剖空间,并将其和由定位技术控制的实时手术空间相重叠,由此引导手术按预定的正确进程进行。这个系统常和计算机辅助手术计划系统结合在一起使用。由于计算机的介入,使得传统的外科手术可以更加精确,对患者的损伤更加微小。1.1医学图像的研究意义应用范围天津医科大学虚拟内窥镜

现有的内窥镜技术存在一个共同的缺陷,就是必须往患者体内插入内窥探头。一般来说,探头都是机械装置,因而会给患者带来很大的痛苦。计算机虚拟现实技术的出现为减轻这一痛苦带来了可能,这就是虚拟内窥镜技术。虚拟内窥镜技术可以检查传统方法无法到达的区域,甚至深入实体内部进行观察,还具有交互性、局部细节放大、可重复观察等优势。1.1医学图像的研究意义应用范围天津医科大学

治疗规划在这个领域中,计算机技术主要用于在患者治疗期间观察药物、放射或其他治疗所引起的身体病变部位的局部变化,对疗效进行评估,并根据评估结果有效调整治疗方案。远程医疗实现在Internet上发布PACS系统产生的基于DICOM标准的医学图像,使用浏览器显示、处理医学图像,有利于远程医疗系统、区域间PACS系统和HIS(HospitalInformationSystem,医院信息系统)系统融合及医疗信息系统集成的应用和发展,集中体现了远程医疗系统发展的必然趋势。

1.1医学图像的研究意义应用范围天津医科大学全自动细胞DNA定量分析检测系统1.1医学图像的研究意义天津医科大学1.1医学图像的研究意义天津医科大学MRI1.1医学图像的研究意义天津医科大学PET1.1医学图像的研究意义天津医科大学超声图象1.1医学图像的研究意义天津医科大学三维超声图象1.1医学图像的研究意义天津医科大学DSA1.1医学图像的研究意义天津医科大学红外图象1.1医学图像的研究意义天津医科大学红外图象1.1医学图像的研究意义天津医科大学正常囊肿硬化骨质疏松症1.1医学图像的研究意义天津医科大学螺旋CT的结肠镜扫描

螺旋扫描1.1医学图像的研究意义天津医科大学乳腺造影术1.1医学图像的研究意义天津医科大学航空航天登月、火星照片处理1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学航空航天飞机遥感、卫星遥感1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学航空航天气象预报1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学通讯领域发展趋势：多媒体通讯电话、电视、计算机三网合一1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学工业印刷电路板机器人视觉零件检测邮政信件的自动检测工业探伤。。。1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学金属腐蚀程度？1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学图纸矢量化(Vectoring)历史图纸的数字化图纸生产管理主要技术点阵表示—>矢量表示地质勘探部署图1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学图纸矢量化主要技术追踪

点的邻域特征;

交叉点问题(利用曲线的光滑性)细化(Thinning):单像素宽度1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学军事公安导弹制导侦察照片的处理指纹识别、人脸识别……车牌自动识别1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学1.1医学图像的研究意义-其他应用气象预报气象云图天津医科大学1.1医学图像的研究意义-其他应用计算机合成图像

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娱乐天津医科大学1.1医学图像的研究意义-其他应用军事目标跟踪隐形飞机、定位轰炸天津医科大学三维实景虚拟1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学三维实景虚拟居室虚拟1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学自然景观模拟美人鱼1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学人眼虹膜识别系统1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学人脸识别：最友好、直接的系统1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学1.1医学图像的研究意义-其他应用天津医科大学主要学科计算机 图形学、计算机视觉和模式识别 图像图像（人）符号数据计算机图形学图像理解图像处理图像理解（转换）模式识别计算机视觉新新新理工技论具术客观世界图像分析1.1医学图像的研究意义-相关学科天津医科大学

（1）

图像处理

（2）图像识别

（3）图像理解

1.1医学图像的研究意义天津医科大学图像采集图像复原形态学处理分割表示&描述