[课件]第2次课 医学图像处理技术概论PPT
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最新医学类-医学图像处理与PACS精品课件
超声图像
Photo courtesy Philips Research
Ultrasound examination during pregnancy
超声图像
Photo courtesy Philips Research
3D ultrasound images
4、CT成像
• 随着计算机技术的发展,1972年出现了 一场医学成像技术的革命。英国工程 师Hounsfield因研制成功第一台头部扫 描CT,并于1979年获得了诺贝尔医学生 物学奖。这是在诺贝尔奖的历史上第 一次由工程技术人员获奖。由此可见 CT对整个世界的影响。
X-Ray Tube
Low Radiation / Low Noise Region
Display
Flickering Board
Image enhancement
Lens
CCD
Raw data capturing
35
Mammography 乳腺摄影术
Benign lesion - Fibroadenoma
3、超声成像
X线对人体健康是有害的,在第二次世界大战时期发展 起来的雷达和声纳的基础上,应用超声脉冲反射原理 发展了各种超声成像技术。
超声可以探查出非常细微的病变组织,是X线摄影的有 力补充。超声成像也是除了X线以外使用最为广泛的医 学成像工具。超声成像依据的是脉冲-回波技术,这个 技术和雷达技术相似。
正式出版 – 参考文献:冈萨雷斯<数字图像处理>
• 对本课程的基本要求:
– 按时上课,有事请假 – 认真听讲,遵守课堂纪律 – 按时完成作业 – 通过网络查阅相关资料
• 在授课过程中,同学可就授课过程中存在的问题随 时向老师提出.
《医学图象处理》课件
程度，制定更有效的治疗方案。
降低医疗成本
03
数字化处理可以减少对纸质影像的需求，降低存储和管理成本
，同时方便远程医疗和会诊。
医学图象处理的应用领域
01
CT、MRI等影像的获取和处理
通过对CT、MRI等影像的数字化处理，医生可以更清晰地观察病变组织
和器官。
02
医学影像的定量分析
通过数字化处理，可以对医学影像进行定量分析，评估病变的性质和程
《医学图象处理》ppt课件
目录
• 医学图象处理概述 • 医学图象处理基础知识 • 医学图象增强技术 • 医学图象分割技术 • 医学图象识别技术 • 医学图象处理的发展趋势和挑战
01
医学图象处理概述
医学图象处理定义
医学图象处理
指利用计算机技术对医学影像进行数 字化处理和分析，以提取有用的信息 ，辅助医生进行诊断和治疗。
直方图拉伸
通过拉伸像素值的直方图，扩展对比 度范围，提高图像的对比度。
局部对比度增强
针对图像的局部区域进行对比度调整 ，突出显示感兴趣的区域。
动态范围压缩
将图像的动态范围压缩到一个较小的 范围，提高对比度。
直方图均衡化
直方图均衡化
通过重新分配像素值，使图像的灰度级分布更加均匀。
灰度级映射
将原始图像的灰度级映射到新的灰度级范围，实现图像的亮度调整。
区域的定位精度。
深度学习技术还应用于医学图像 生成，如根据CT图像生成MRI 图像，为医学影像研究提供了新
的思路。
医学图象处理面临的挑战和未来发展方向
医学图像处理面临的主要挑战包 括图像质量、数据标注和模型泛
化能力等。
为了提高医学图像处理的性能， 需要进一步探索新型算法和技术 ，如自监督学习、无监督学习等
医学图像处理技术基础ppt课件
灰度级C取256级(m=8bit)，即可满足图像处理的需要。
对胸部放射图片取2048×2048，灰度级m取10bit或者
12bit。
.
矩阵、量化等级与图像的关系 图像分辨率与采样和灰度级密切相关。 从理论上讲，这两个参数越大，离散数 组与原始图像就越接近。但图像处理系 统存储和处理的需求将随图像的尺寸和 像素灰度级的增加而迅速增加，因此需 要根据实际需要在权衡后做出选择。
80
255 0 0
0 160 80 G 255 255 160
0 255 0
0 80 160
B
0
0 240
255 255 255
.
医学图像分类
1.静态图像 反映某一时刻生理病理组织结构的图像。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图像等。
2.动态图像 影像增强器放射成像：实时显示生理运动过程， 允许较长时间观察, 可用于诊断和手术过程（介 入治疗、精细手术的定位和过程观察、手术导航 等方面） 超声图像 内窥镜图像
.
y 采 样 间 隔
采样间隔
像素
x 为了适应数字计算机的处理，必须对连续图像函数进 行空间和幅值数字化。空间坐标(x,y)的数字化称为 图像采样，而幅值数字化被称为灰度级量化。经过数 字化后的图像称为数字图像(或离散图像)。
.
灰度图像的阵列表示法
设连续图像f(x,y)按等间隔采样，排成方阵列N×N,
如下式所示：
f(0,0) f(0,1) f(0,N1)
f(x,y)
f(1,0)
f(1,1)
f(1,N1)
f(N1,0) f(N1,0) f(N1,N1)
图像阵列中每个元素都是离散值，称为像素(pixel)。
对胸部放射图片取2048×2048，灰度级m取10bit或者
12bit。
.
矩阵、量化等级与图像的关系 图像分辨率与采样和灰度级密切相关。 从理论上讲，这两个参数越大，离散数 组与原始图像就越接近。但图像处理系 统存储和处理的需求将随图像的尺寸和 像素灰度级的增加而迅速增加，因此需 要根据实际需要在权衡后做出选择。
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0 240
255 255 255
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医学图像分类
1.静态图像 反映某一时刻生理病理组织结构的图像。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图像等。
2.动态图像 影像增强器放射成像：实时显示生理运动过程， 允许较长时间观察, 可用于诊断和手术过程（介 入治疗、精细手术的定位和过程观察、手术导航 等方面） 超声图像 内窥镜图像
.
y 采 样 间 隔
采样间隔
像素
x 为了适应数字计算机的处理，必须对连续图像函数进 行空间和幅值数字化。空间坐标(x,y)的数字化称为 图像采样，而幅值数字化被称为灰度级量化。经过数 字化后的图像称为数字图像(或离散图像)。
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灰度图像的阵列表示法
设连续图像f(x,y)按等间隔采样，排成方阵列N×N,
如下式所示：
f(0,0) f(0,1) f(0,N1)
f(x,y)
f(1,0)
f(1,1)
f(1,N1)
f(N1,0) f(N1,0) f(N1,N1)
图像阵列中每个元素都是离散值，称为像素(pixel)。
医学图像处理第二章图象处理的基础知识2.7 本章课件
量级越大，图像质量就越高，但存储空间要求就越大。
由于计算机的工作速度、存储空间是相对有限的，各种参 数都不能无限地提高。
灰度级(Gray level scale)
不同量化级别对图像质量的影响
（a）
（b）
（c）
（d）
虚假轮廓
（e）
（f）
（g）
（h）
（a）原始图像(256级)； （b） 量化图像1(128级)； （c） 量化图像2(64级)； （d）量化图像3(32级)； （e） 量化图像4(16级)； （f） 量化图像5(8级) （g）量化图像6(4级)； （h） 量化图像7(2级)；
数字图像是指把模拟图像分解成被称作像素 （pixel）的若干小离散点，并将各像素的灰度值 用整数值来表示的图像。像素是组成数字图像的 基本单元，其值用一系列二进制数码（0和1）来 表示。
连续图像
离散化 数字化
数字图像
离散化：采样和量化两个过程。
采样：空间坐标的离散化，将连续图像转换成 离散的采样点（像素、样本点）的过程。
量化：
量化是把采样点上对应的亮暗信息的连续量离散化，用数值（整 数）表示的过程。
Zi＋1 Zi
Zi－1
qi＋1 qi－1
连 续 灰 度 值 量 化 值 (整 数 值 )
灰 度 标度
灰 度 量化
(a)
…
255 将连续图像的像素值分布
254 落在[Zi，Zi+1]范围内的点 128 的取值量化为qi+1，称之为
采样频率大于图像信号最高频率的2倍.
例：f ( x, y) 2 cos 2π(3x 4 y), x y 0.2
F (u, v) 2 cos 2π(3x 4 y)e j2π( xu yv)dxdy (u 3, v 4) (u 3, v 4)
由于计算机的工作速度、存储空间是相对有限的，各种参 数都不能无限地提高。
灰度级(Gray level scale)
不同量化级别对图像质量的影响
（a）
（b）
（c）
（d）
虚假轮廓
（e）
（f）
（g）
（h）
（a）原始图像(256级)； （b） 量化图像1(128级)； （c） 量化图像2(64级)； （d）量化图像3(32级)； （e） 量化图像4(16级)； （f） 量化图像5(8级) （g）量化图像6(4级)； （h） 量化图像7(2级)；
数字图像是指把模拟图像分解成被称作像素 （pixel）的若干小离散点，并将各像素的灰度值 用整数值来表示的图像。像素是组成数字图像的 基本单元，其值用一系列二进制数码（0和1）来 表示。
连续图像
离散化 数字化
数字图像
离散化：采样和量化两个过程。
采样：空间坐标的离散化，将连续图像转换成 离散的采样点（像素、样本点）的过程。
量化：
量化是把采样点上对应的亮暗信息的连续量离散化，用数值（整 数）表示的过程。
Zi＋1 Zi
Zi－1
qi＋1 qi－1
连 续 灰 度 值 量 化 值 (整 数 值 )
灰 度 标度
灰 度 量化
(a)
…
255 将连续图像的像素值分布
254 落在[Zi，Zi+1]范围内的点 128 的取值量化为qi+1，称之为
采样频率大于图像信号最高频率的2倍.
例：f ( x, y) 2 cos 2π(3x 4 y), x y 0.2
F (u, v) 2 cos 2π(3x 4 y)e j2π( xu yv)dxdy (u 3, v 4) (u 3, v 4)
医学图像处理第二章图象处理的基础知识2.7 本章课件
直方图虽然不能直接反映出图像内容但对它进行分析可以得出图像一些有用的特征有些特征能反映出图像的质量例如直方图能体现整幅图像的平均明暗和对比度特性图像偏暗图像偏亮所以在处理图像之前可以根据灰度直方图来选取处理手段图像亮度与灰度直方图的关系图像偏亮直方图显示只在右边可能曝光过度
第二章 医学图像处理基础
• 图像的数字化 • 数字图像的数值描述 • 数字图像的类型 • 图像文件格式 • 数字图像的灰度直方图 • 图像像素间的基本关系
数字图像是指把模拟图像分解成被称作像素 （pixel）的若干小离散点，并将各像素的灰度值 用整数值来表示的图像。像素是组成数字图像的 基本单元，其值用一系列二进制数码（0和1）来 表示。
连续图像
离散化 数字化
数字图像
离散化：采样和量化两个过程。
采样：空间坐标的离散化，将连续图像转换成 离散的采样点（像素、样本点）的过程。
带宽 fc1 3, fc1 4时为0， f x0 3, f y0 4
采样频率：f s
f xs
f ys
1 0.2
5 2 f x0或2 f y0
不满足采样定理，有混频现象
奈奎斯特频率：不混叠时采样中的最低限2 f x0，2 f y0
对同一图像而言采样间隔越小，采样图像的空间分辨率就越高。 可观察到的图像细节就比较多．由采样图像重建原始图像的失 真就越小。 空间分辨率：把映射到图像平面上的单个像素的景物元素的 尺寸。单位：像素/英寸或像素/厘米。常用单位面积内像素的 个数来表示如800×640。
常用于文字识别、图样识别等应 用中，黑或白分别用来表示不需 要进一步处理的背景和需要进一 步处理的前景目标，便于对目标 进行识别。
黑白图像（二值图像）的表示
第二章 医学图像处理基础
• 图像的数字化 • 数字图像的数值描述 • 数字图像的类型 • 图像文件格式 • 数字图像的灰度直方图 • 图像像素间的基本关系
数字图像是指把模拟图像分解成被称作像素 （pixel）的若干小离散点，并将各像素的灰度值 用整数值来表示的图像。像素是组成数字图像的 基本单元，其值用一系列二进制数码（0和1）来 表示。
连续图像
离散化 数字化
数字图像
离散化：采样和量化两个过程。
采样：空间坐标的离散化，将连续图像转换成 离散的采样点（像素、样本点）的过程。
带宽 fc1 3, fc1 4时为0， f x0 3, f y0 4
采样频率：f s
f xs
f ys
1 0.2
5 2 f x0或2 f y0
不满足采样定理，有混频现象
奈奎斯特频率：不混叠时采样中的最低限2 f x0，2 f y0
对同一图像而言采样间隔越小，采样图像的空间分辨率就越高。 可观察到的图像细节就比较多．由采样图像重建原始图像的失 真就越小。 空间分辨率：把映射到图像平面上的单个像素的景物元素的 尺寸。单位：像素/英寸或像素/厘米。常用单位面积内像素的 个数来表示如800×640。
常用于文字识别、图样识别等应 用中，黑或白分别用来表示不需 要进一步处理的背景和需要进一 步处理的前景目标，便于对目标 进行识别。
黑白图像（二值图像）的表示
医学图像处理概论PPT文档共70页
医学图像处理概论ห้องสมุดไป่ตู้
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
医学影像处理-图像处理(精)PPT课件
频率高于20000赫兹的声波称为超声波。 超声成像(Ultrasound System,US)就是利用 超声波在人体内传播时组织密度不连 续性形成的回波进行成像的技术。
依据波束扫描方式和显示技术的不同， 超声图像可分为：A型显示、M型显示、 断层图像的B型显示和多普勒D型显示等。
可能会给医学影像领域带来巨大影响的
2021
10
磁共振波谱分析 (Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS)亦是 MRI技术研究的热门课题， 借助MRS技术，有可能在获 得病人解剖结构信息的同 时又得到功能信息，将MRS 与MRI进行图像融合,能够 获得更多的有价值的诊断 信息。
2021
11
(5)超声US图像
20213x线ct图像computerizedtomographyct是以测定x射线在人体内的衰减系数为物理基础采用投影图像重建的数学原理经过计算机高速运算求解出衰减系数数值在人体某断面上的二维分布矩阵然后应用图像处理与显示技术将该二维分布矩阵转变为真实图像的灰度分布从而实现建立断层图像的现代医学成像技术
几种主要的医学影像采集设备：
2021
1
(1)X线图像：利用人体器官和组织对X线的衰减不 同，透射的X线的强度也不同这一性质，检测出 相应的二维能量分布，并进行可视化转换，从而 可获取人体内部结构的图像。
计算机X线摄影CR (computed radiography)是X线平片数字化的比较成熟 的技术。
Emission Tomography)。统称为ECT.
2021
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(6)放射性核素图像
2021
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(7)医用红外图像
人体是天然热辐射源，利用红 外线探测器检测人体热源深度及热 辐射值，并将其转变为电信号，送 入计算机进行成像。红外图像用来 诊断与温度有关的疾病。
《医学影像处理技术课件》
1. 医学影像的基本概念与分类
了解医学影像的基本概念，包括X射线、CT扫描、MRI、放射性核素等，以及不同类型的医学影像在诊断和治 疗中的应用。
2. 医学影像处理技术的意义和 应用
探讨医学影像处理技术在疾病诊断、手术规划、治疗监控等方面的重要性和 应用，如肿瘤检测、病变定量评估、器官分割等。
3. 医学影像处理的方法论
《医学影像处理技术课件》
本课件介绍医学影像处理技术的基本概念、分类、意义和应用，以及现状和 发展趋势。探讨医学图像处理中的方法论、数字图像处理、图像增强、滤波、 分割与边缘检测、配准、三维显示与重建、人工智能、数学方法、计算机视 觉、局限和挑战、常见软件、案例分析和实践操作、应用实例、发展影响及 未来方向。
6. 图像增强技术及其应用
介绍图像增强技术，如锐化、模糊、噪声去除等，以及它们在医学影像处理中的应用，如边缘检测、细节增强 等。
7. 医学图像的滤波技术
讲解医学图像的滤波技术，如平滑滤波、锐化滤波、边缘增强滤波等，以及它们在医学影像处理中的作用和应 用。
介绍医学影像处理的方法学和工作流程，包括预处理、特征提取、模型构建、 算法设计和优化等重要步骤。
4. 数字图像处理基础知识
讲解数字图像处理的基本概念和常用算法，如图像增强、滤波、分割、配准等，以及它们在医学影像处理中的 应用。
5. 图像的灰度直方图和直方图 均衡化
解释图像的灰度直方图和直方图均衡化的概念和原理，以及它们在医学影像 处理中的作用和应用。
医学图像处理基础PPT课件
▪ 1946年Bloch教授和Puecell教授领导的
小组同时独立发现MR现象。两人共同获 得1952年诺贝尔物理学奖。
▪ 1972年，劳特伯提出了用MR信号重建
图像的方法，劳特伯和达马迪安在1973
年利用磁场梯度解决了空间信息获取的
问题，获得MR图像并因此获得2003年 度诺贝尔物理学和医学奖。
精选ppt课件最新
造影像，动态增强MRA明显缩短血液成像时间， 避免扭曲血管、湍流及慢血流所致的信号丧失。
▪ FMRI技术：对人体功能进行研究和检测的MRI
技术，可检查到形态未变但功能已改变的病变， 从而达到早期诊断的目的。
▪ 磁共振成像介入：具有良好的组织对比度，可
以精确地区分病灶的界面、确定目标。
▪ MR和DSA、CR及其后推出的DR等设备进一步
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5
第二阶段：超声技术
▪ 20世纪50、60年代超声和放射性核素相继出现。
▪ 1942年奥地利人达西科将超声技术应用于临床诊
断。
▪ 1954年瑞典人应用M型超声显示运动的心壁，称
为超声心动图。
▪ 20世纪50-70年代中期，研究者将二维B型超声应
用于体外检查，可实时显示体内相关部位结构的
医学影像技术基础一
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1
第9章 医学影像技术基础
9.1 医学影像技术发展历程 9.2 医学影像系统成像的物理特性
9.3 医学影像设备
9.4 图像处理在医学中的应用
9.5 医学图像存储通讯系统
9.6 医学图像处理与分析
精选ppt课件最新
2
9.1 医学影像技术发展历程
医学影像设备的发展大致分为五个阶段
19
医学图像处理--绪论共32页PPT资料
冻结）。
影像增强器
数字化仪
X线管
监视器
摄象机
录象机
第1章 绪论
1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题 2. X光及X光负片 (3)X光负片，灰度扫描仪，图像处理，研究骨质疏松程度。 (4)X光负片 图像处理（伪彩色增强） 可以发现肉眼不能 发现的病灶。 (5)X光机向数字X光机发展。
(6)双能量X光机（骨密度仪），两种能量的X光图像经计算机 数字处理，求出骨密度。
心电同步
心脏
超声 探头
扇形 B超
第1章 绪论
1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题
（5）超声CT （立体扇形扫描）
超声 探头
电磁立体 定位器
计算机
第1章 绪论
1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题 2. X光及X光负片
(1)传统X光及X光负片，医生肉眼观察
X线管
荧光屏
(2) 影像增强器 ， 暗室操作明室操作 ，数字存储（图像
第1章 绪论
1.2 数字图像处理在其他方面的应用
5. 其他应用 （1）印刷艺术：图样设计，花布设计，时装设计 （2）自动化检测：针剂检测，工件检测 （3）金相分析 （4）生物、化学图像分析（电镜） （5）档案、文物恢复 （6）工业热像分析：电机、变压器、高架线、集成电路 （7）计算机卡通片
红外摄象机
图像采集卡
彩色监视器
计算机
（1）用于诊断乳腺癌、甲状腺及浅表肿瘤，分辨率0.01C； （2）安装在眼底照相机上，研究眼底血液循环； （3）人体运动检测，运动员训练； （4）工业用途更广。
第1章 绪论
1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题
8. 显微电视图像系统
《医学图像技术课件》
医学图像配准技术
1
非刚性配准
2
介绍非刚性配准方法，用于处理具有
形变的医学图像。
3
刚性配准
讨论刚性配准方法，用于将多个医学 图像进行对齐。
多模态配准
探讨多模态医学图像配准的挑战和解 决方案。
医学图像分割技术
基于阈值的分割
介绍基于阈值的分割方法， 如全局阈值分割和自适应阈 值分割。
基于边缘的分割
探索基于边缘的分割方法， 如Sobel算子和Canny边缘检 测。
几何校正
探讨医学图像的几何校正技术，以确保图像 的准确性和一致性。
图像重建
介绍医学图像重建方法，如反投影和迭代重 建。
医学图像增强技术
直方图均衡化
介绍直方图均衡化方法，用于 提高图像的对比度和细节。
滤波方法
讨论图像滤波方法，用于降低 图像的噪声和增强图像特征。
图像锐化
探索用于增强图像边缘和细节 的图像锐化技术。
医学图像识别技术
1
分类算法
2
介绍常用的机器学习和深度学习算法，
如SVM和卷积神经网络。
3
特征选择和提取
解释如何选择和提取用于医学图像识 别的关键特征。
性能评估
探索如何评估医学图像识别系统的性 能，如准确性和敏感性。
医学图像分析技术
病灶检测
讨论用于检测医学图像中病灶 的方法，如卷积神经网络。
器官分割
介绍用于医学图像器官分割的 方法，如基于深度学习的分割 算法。
图像配准
探索医学图像配准的方法，以 实现准确的医学图像分析。
医学图像应用领域介绍
放射学
介绍医学图像在放射学领域的应用，如肿瘤 检测和骨折诊断。
手术导航
医学图像处理绪论new课件-精选文档142页
数字图像处理
Image Processing
2019/11/27
10
百闻不如一见
One picture is worth more than ten thousand words.
Anonymous
2019/11/27
11
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。
2019/11/27
75
CT计算机体层摄影 （computed tomography,
CT）扫描仪
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）
2019/11/27
2019/11/27
71
伦琴开创了人体图像的先河
X射线成像基于待成像 物体各部分的密度不同， 对x射线的吸收不同， 透射X射线强度不同， 从而在胶片上成像的。
X光图片是X射线在通路 上物体对射线吸收的积 分效果。
X光图片不能反映组织 或病灶的三维空间位置
2019/11/27
72
Hounsfield和Cormack因发明CT获得 1979年诺贝尔医学和生理学奖。
图像处理（低级处理）：便于处理对图像信 息进行改进，比如降低噪声，对比度的增强 和图像锐化等。特点：输入图像，输出图像。
图像分析（中级处理）涉及分割，及特征提 取。输入是图像，输出为图像的特征
计算机视觉（高级处理）：涉及在图像分析 中被识别物体的总体理解，以及执行与视觉 相关的行为
(推荐)医学图像处理技术PPT资料
7. 图像恢复与重建
LOGO
习题十三
1.举例说明图像处理的应用。 2.试分析人脸识别的方法。 3.讨论如何处理医学图像处理中“真实性〞和图像变换的关系。
谢谢观看
论、人工神经网络、4小．波分X析线等片，取的得许对多引比人度注目的成果。
这一方法对改进X线片影像灰度差别不大的缺点，作用特别明显。 3．不锐度的影响与傅里叶技术
LO1G3O.3 股骨头坏死图像分析系统的设计思想
目前，把计算机数字处理方法用于股骨头Ｘ线片，主要是基于
以下事实：
1.在Ｘ线片的成像过程中，由于各种因素，包括机器本身、后 期处理、操作技术各方面的原因，造成图像不清晰，在数字领域称为 噪音。日益发展的数字信号处理技术使去除和减少噪音成为可能，实 践中也开发出一些行之有效的减少噪音的算法。
LOGO
13.2传统的X线影像
在设计股骨头坏死计算机图像分析系统时，不能不考虑X线影像
第13章 股骨头坏死Ｘ线片图像处理技术
在第国13际章上股，骨的基头于坏成感死兴像Ｘ趣线原区片域图理〔像病，处变理因部技位术此〕的，增在强、这医学一图部像压分缩、简医略学图介像的绍恢一复与下重建传等统医学的图像X处线理影方面像可以成查像阅到过大量文献。
31 ．股不骨锐头度坏的死影Ｘ响线与片傅图里像叶处技理术技术 日试益分发 析展人的脸数识字别信的号方处法理。技术使去除和减少噪音成为可能，实践中也开发出一些行之有效的减少噪音的算法。
3．不锐度的影响与傅里叶技术 日人益眼发 直展接的通数过字Ｘ信线号片处进理行技诊术断使是去基除于和经减验少的噪，音因成而为不可能能精，确实，践通中过也提开取发对出诊一断些有行用之的有信效息的，减例少如噪 纹音理的特算征法、。边缘特征、灰度特征等，
第13章 股骨头坏死Ｘ线片图 像处理技术
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习题十三
1.举例说明图像处理的应用。 2.试分析人脸识别的方法。 3.讨论如何处理医学图像处理中“真实性〞和图像变换的关系。
谢谢观看
论、人工神经网络、4小．波分X析线等片，取的得许对多引比人度注目的成果。
这一方法对改进X线片影像灰度差别不大的缺点，作用特别明显。 3．不锐度的影响与傅里叶技术
LO1G3O.3 股骨头坏死图像分析系统的设计思想
目前，把计算机数字处理方法用于股骨头Ｘ线片，主要是基于
以下事实：
1.在Ｘ线片的成像过程中，由于各种因素，包括机器本身、后 期处理、操作技术各方面的原因，造成图像不清晰，在数字领域称为 噪音。日益发展的数字信号处理技术使去除和减少噪音成为可能，实 践中也开发出一些行之有效的减少噪音的算法。
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13.2传统的X线影像
在设计股骨头坏死计算机图像分析系统时，不能不考虑X线影像
第13章 股骨头坏死Ｘ线片图像处理技术
在第国13际章上股，骨的基头于坏成感死兴像Ｘ趣线原区片域图理〔像病，处变理因部技位术此〕的，增在强、这医学一图部像压分缩、简医略学图介像的绍恢一复与下重建传等统医学的图像X处线理影方面像可以成查像阅到过大量文献。
31 ．股不骨锐头度坏的死影Ｘ响线与片傅图里像叶处技理术技术 日试益分发 析展人的脸数识字别信的号方处法理。技术使去除和减少噪音成为可能，实践中也开发出一些行之有效的减少噪音的算法。
3．不锐度的影响与傅里叶技术 日人益眼发 直展接的通数过字Ｘ信线号片处进理行技诊术断使是去基除于和经减验少的噪，音因成而为不可能能精，确实，践通中过也提开取发对出诊一断些有行用之的有信效息的，减例少如噪 纹音理的特算征法、。边缘特征、灰度特征等，
第13章 股骨头坏死Ｘ线片图 像处理技术
医学图像处理技术优质PPT
4．X线片的对比度 人目眼前直 ，接把通计过算Ｘ机线数片字进处行理诊方断法是用基于于股经骨验头的Ｘ，线因片而，不主能要精是确基，于通以过下提事取实对：诊断有用的信息，例如纹理特征、边缘特征、灰度特征等，
应1 股用骨计头算坏机死进Ｘ行线精片确图的像统处计理分技析术、聚类分析等，对临床诊断的科学性意义十分重大。
LO1G3O.3 股骨头坏死图像分析系统的设计思想
目前，把计算机数字处理方法用于股骨头Ｘ线片，主要是基于
以下事实：
1.在Ｘ线片的成像过程中，由于各种因素，包括机器本身、后 期处理、操作技术各方面的原因，造成图像不清晰，在数字领域称为 噪音。日益发展的数字信号处理技术使去除和减少噪音成为可能，实 践中也开发出一些行之有效的减少噪音的算法。
1．X线的性质 在应设用计股算骨机头进坏行死精计确算的机统图计像分分析析、系聚统类时分，析不等能，不对考临虑床诊X线断影的像科的学成性像意原义理十，分因重此大，。在这一部分简略介绍一下传统的X线影像成像过程
中1 股与骨数头字坏处死理Ｘ方线法片关图系像较处大理的技一术些概念： 在1 股高骨校头及坏科死研Ｘ机线构片中图，像许处多理研技究术人员正在从事医学图像处理的研究工作。
第13章 股骨头坏死Ｘ线片图 像处理技术
LOGO 13.1 股骨头坏死Ｘ线片图像处理技术
目前，信息技术发展迅速，在图像处理领域，从早期的中值滤 波、直方图均衡这些比较简单的处理方法，到现在的尺度理论、视觉 理论、人工神经网络、小波分析等，取得许多引人注目的成果。这些 成果正被越来越广泛地用于各行各业，例如印章识别、指纹识别、可 视电话、多媒体技术、医学图像处理等等。在高校及科研机构中，许 多研究人员正在从事医学图像处理的研究工作。在国际上，基于感兴 趣区域〔病变部位〕的增强、医学图像压缩、医学图像的恢复与重建 等医学图像处理方面可以查阅到大量文献。在这样的背景下，开发股 骨头坏死计算机图像诊断系统就显得很有意义。
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LO1G3O.3 股骨头坏死图像分析系统的设计思想
目前，把计算机数字处理方法用于股骨头Ｘ线片，主要是基于
以下事实：
1.在Ｘ线片的成像过程中，由于各种因素，包括机器本身、后 期处理、操作技术各方面的原因，造成图像不清晰，在数字领域称为 噪音。日益发展的数字信号处理技术使去除和减少噪音成为可能，实 践中也开发出一些行之有效的减少噪音的算法。
1．X线的性质 在应设用计股算骨机头进坏行死精计确算的机统图计像分分析析、系聚统类时分，析不等能，不对考临虑床诊X线断影的像科的学成性像意原义理十，分因重此大，。在这一部分简略介绍一下传统的X线影像成像过程
中1 股与骨数头字坏处死理Ｘ方线法片关图系像较处大理的技一术些概念： 在1 股高骨校头及坏科死研Ｘ机线构片中图，像许处多理研技究术人员正在从事医学图像处理的研究工作。
第13章 股骨头坏死Ｘ线片图 像处理技术
LOGO 13.1 股骨头坏死Ｘ线片图像处理技术
目前，信息技术发展迅速，在图像处理领域，从早期的中值滤 波、直方图均衡这些比较简单的处理方法，到现在的尺度理论、视觉 理论、人工神经网络、小波分析等，取得许多引人注目的成果。这些 成果正被越来越广泛地用于各行各业，例如印章识别、指纹识别、可 视电话、多媒体技术、医学图像处理等等。在高校及科研机构中，许 多研究人员正在从事医学图像处理的研究工作。在国际上，基于感兴 趣区域〔病变部位〕的增强、医学图像压缩、医学图像的恢复与重建 等医学图像处理方面可以查阅到大量文献。在这样的背景下，开发股 骨头坏死计算机图像诊断系统就显得很有意义。
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⑥图像隐藏
是指媒体信息的相互隐藏
• 数字水印 • 图像的信息伪装
（3）医学图像处理的主要研究内容
⑦医学图像压缩
原始图像是高度相关的，图像内的相邻像素之间具有 相似性，序列图像的前后帧具有相关性，消除这些冗余信
息就可以实现图像的压缩。
图像压缩分为无损压缩和有损压缩。 无损压缩又称可逆压缩，指解压还原后的图像和原始 图像是完全相同的，没有任何信息的丢失，一般压缩比不 高。 有损压缩，指图像压缩后通过解压无法完全恢复原始 图像，但压缩比较高。 用于诊断的医学图像通常采用无损压缩。
医学图像研究的层次
图像处理: 将一幅图像变为另一幅经过加工的图像，是图 像到图像的过程 图像分析: 将一幅图像转化为一种非图像表示，如属性等 图像理解: 将一幅图像转化为一种一个判断(识别)等
第2章 医学图像处理概论 2.1 医学图像处理的主要研究内容
2.4 数字图像的表达 2.5 图像的代数运算
2.4数字图像的表达
（2）图像像素的邻域
2.4数字图像的表达
（3）图像的直方图 直方图用来表示灰度图像中各种灰度的像素出 现的频次。利用直方图可以在一定程度上改善图像
的视觉效果。
Matlab中使用函数imhist( )生成图像文件的直
方Hale Waihona Puke 。2.4数字图像的表达（3）图像的直方图 imhist( )
行图像的代数操作，图像必须是同种数据类型，否 则要转换。MATLAB图像处理工具箱包含了一个能够 实现所有非稀疏数值矩阵的算术操作的函数集合。
2.5图像的代数运算
（1）图像的数据类
像素的坐标是整数，但像素值本身并不都是整 数。Matlab中所有的数值计算都可用double类进行 ，它是图像处理应用最常使用的数据类。 表示一个数字，
显示图像像素的位置信息： 读入打开图像，运行命令：impixelinfo
2.4数字图像的表达
（2）图像像素的邻域 设p(x,y)是一个像素，在p的水平和垂直方向上 的4个相邻的像素坐标为(x+1,y)，(x-1,y)， (x,y+1)，(x,y-1)，组成p的4邻域，用N4(p)表示。 p的4个对角相邻像素的坐标为(x+1,y+1)， (x+1,y-1)，(x-1,y+1)，(x-1,y-1)，这4个元素用 ND(p)表示。 N4(p) 和ND(p)合起来称为p的8邻域，用N8(p)表 示。
Uint8和int8用一个字节表示；
Uint16和int16用2个字节表示；
Uint32、int32和single用4个字节表示；
double用8个字节表示。
2.5图像的代数运算
（1）图像的数据类
数据类 范围 描述
double(8byte/pixel)
single(4byte/pixel) uint8(1byte/pixel) uint16(2byte/pixel) uint32(4byte/pixel)
2.4数字图像的表达
（3）图像的直方图
使用函数histeq( )可自动实现直方图均衡，以改善 histeq( ) 图像质量。
2.5图像的代数运算
两幅输入图像之间进行的点对点的加、减、乘
、除运算后得到输出图像的过程。图像的代数运算
不会改变像素的位置。
使用MATLAB的基本算术符(+、-、*、/ )可以执
2.4数字图像的表达
（1）数字图像的二维矩阵表示
1 ,1 ) f( f( 2 ,1 ) f … … m ,1 ) f(
f( 1 ,2 ) … … f( 1 ,n 1 ) f( 1 ,n ) f( 2 ,2 )… … f( 2 ,n 1 ) f( 2 ,n ) … …… … … … … … f( m ,2 )… … f( m ,n 1 ) f( m ,n )
如去除图像中的噪声， 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。
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。
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。
第2次课 医学图像处理技术概论
医学图像处理的主要任务：
研究如何利用监测设备以更好地获得 人体器官生理特征的图像数据，抑制、平 滑数据采集过程中混入的噪声，校正成像 过程中各种不完美因素的影响，得到更准 确的图像用于临床诊断和治疗； 另一方面，图像处理的任务还包括医 学图像数据的规范高效表达、组织以及存 储，彩色变换，图像中感兴趣区域的提取 与分析，三维可视化等。
2.6 图像的几何运算
2.1 医学图像处理的主要研究内容 （1）医学图像的获取 数字成像及处理系统构成如图:
光源 光
数字化仪 图像扫描仪 A/D转 换单元
摄像单元
处理部分
图像存 储单元
(图像处理单元) 显示器 打印机 胶片机
数字相机 探测器
自发光源
成像部分
（2）医学图像处理的目的
1） 提高图像的视感质量。
（3）医学图像处理的主要研究内容
①图像的增强
针对具体的应用需要，突出图像中感兴趣的部 分，抑制或掩盖不感兴趣的部分，以改善图像判读 和识别效果。 图像增强目的是改善视觉效果，处理过程中不 必考虑是否导致图像质量下降。 常用的图像增强方法有： –亮度调节 –对比度调节 –图像平滑 –图像锐化
（3）医学图像处理的主要研究内容
图像的特征提取包括形状特征、纹理特
征、颜色特征等。
（3）医学图像处理的主要研究内容
③图像分割与特征提取
（3）医学图像处理的主要研究内容
④图像的重建
是指从数据到图像的处理，即输入的是某种 数据，而经过处理后得到的结果是图像。如投影 数据重建图像或由二维图像重建三维图像。
⑤图像的理解与识别
对图像中的不同对象进行描述、解释和分类、 识别。
①图像的增强
（3）医学图像处理的主要研究内容
②图像的恢复 对退化的图像，找出使图像质量下降
的原因，采用各种方法，去除这些降质因
素或噪声的影响，以达到恢复或重建图像
本来面目，提高图像质量的目的
（3）医学图像处理的主要研究内容
②图像的恢复
（3）医学图像处理的主要研究内容
③图像分割与特征提取 图像分割是指将图像有意义的部分提取 出来，以进行定量分析、模型重建、图像识 别等。