医学图像处理绪论课件

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1、医学图像处理前言人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。约有75%以上的信息是通过视觉和听觉系统获取的，而其中60％以上是通过视觉系统获取的。图像能呈现丰富的视觉信息，借助于计算机技术的飞速发展，利用计算机研究和处理图像在各种领域也越来越得到广泛应用，使得我们更容易获取丰富的信息。主要内容1.1医学图像的发展及分类1.2数字图像处理的目的和主要内容1.3相关领域及数字图像处理系统1.4数字图像处理的应用1.5数字图像处理的发展动向自1895年X线发现后所开创的医学图像学，近二十多年来发展异常迅速，也成为现代医学诊断，治疗，手术等方面最重要最有力的工具。1.1医学图像的发展及分类在成

2、像原理和技术上：各种CT成像，磁共振成像，正电子成像，单光子成像(SPECT)，红外成像，磁成像，超声成像，微波成像，阻抗成像以及各种照影技术，内窥镜和各种可视化技术等。1.静态图像----反映某一时刻生理组织结构的图像。这是目前最常用最多数的医学诊断图像。如常规放射图像X-CT，MRI及其照影图像。把成像原理和图像性质综合起来，医学成像不仅是静态的组织结构成像，而且可以实现动态图像，功能成像。使用影像增强器的放射成像，可用于介入治疗，手术导航等方面；超声图像可观察心血管活动情况；实时阻抗参数成像可以观察到呼吸变化等；各种内窥镜可观察到器官内部活动情况。2.动态图像----可实时显示生理

3、运动过程，允许较长时间观察，不仅可用于诊断，还可用于手术过程，要求在观察过程中对患者无损或尽可能少损伤。如:PET，r相机可反映组织的代谢活动；红外成像可反映组织的温度分布，进而推知其活动(化学活动新陈代谢活动)的强弱；微波成像可以通过组织介电常数的测定反映细胞质成分，血氧和心肌是否缺血；阻抗成像参数可以观察肺的呼吸，肌肉组织的含水量，脂肪量，心肌的供血情况等。3.功能图像----是另外一种含义的图像，它是通过可视的特殊图像信息来反映生理过程的变化，它反映的是生物组织新陈代谢，细胞活动的情况。如：4.其他人工重组的图形和图像把各种生理信息通过计算机按一定的映射重构成一些图形或图像。使其信

4、息内容可视化，更为形像显现，并给出一定的特征值。如脑电地形图，生理信号的趋势图，频谱图等。伦琴（德国物理学家）因发现X射线获得首届诺贝尔物理学奖。Hounsfield（英国工程师）和Cormack（美国物理学家）因发明CT获得1979年诺贝尔医学和生理学奖。HounsfieldCormackLauterbur（美国）和Mansfield（英国）因发明MRI方法获得2003年诺贝尔医学和生理学奖。LauterburMansfield1.2数字图像处理的目的和主要内容1.2.1数字图像处理的目的一般而言，对图像进行加工和分析主要有以下几个目的：（1）提高图像的视感质量。如去除图像中的噪声，

5、改变图像的亮度、颜色，增强图像中的某些成份、抑制某些成份，对图像进行几何变换等，从而改善图像的质量，或者得到意想不到的艺术效果。（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，以便于计算机分析。例如，常用作模式识别、计算机视觉的预处理等。这些特征包括很多方面，如频域特性、灰度／颜色特性、边界／区域特性、纹理特性等。（3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。212x21548kjpg212x2158kjpg212x2156kjpg212x2152kjpg1.2.2数字图像处理的主要内容不管图像处理是何种目的，都需要用计算机图像处理系统对图像数据进行输入、加工和输出，因此数

6、字图像处理研究的内容主要有以下7个过程。图像获取、表示和表现；图像复原；图像增强；图像分割；图像分析；图像重建；图像压缩编码。1.图像获取、表示和表现（ImageAcquisition，RepresentationandPresentation）该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数字形式，以及把数字图像显示和表现出来（如打印）。这一过程主要包括摄取图像、光电转换及数字化等几个步骤。（1）图像的数字化—采样和量化(2)数字图像的表示方法对连续图像f（x，y）进行数字化空间上，图像抽样幅度上，灰度级量化xyx方向，抽样M行y方向，每行抽样N点整个图像共抽样MN个像素点对每个

7、像素点进行灰度级量化：G=2m常取m=6,7,8,9,10,11,12bit对应的灰度级为:64,128,256,512,1024,2048,4096级1992年PACS规定DECOM3.0标准:所有成像系统灰度分辨率都为12bit。数字图像常用矩阵来表示：2.图像复原（ImageRestoration）当造成图像退化（图像品质下降）的原因已知时，复原技术可以对图像进行校正。图像复原最关键的是对每种退化都需要有一个合理的模型。图像复