医学图像处理第十三讲-1-6章习题PPT课件
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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
医学图像处理课件
频率域滤波
低通滤波
通过抑制图像的高频成分来平 滑图像并减少噪声。
高通滤波
通过抑制图像的低频成分来增强 图像的边缘和细节。
带通滤波
仅通过图像的一定频率范围，以提 取特定频率成分或消除噪声。
小波变换
一维小波变换
将图像分解成多个小波系数， 以多尺度分析图像并保留不同
尺度的信息。
二维小波变换
将图像进行二维小波变换，以 多尺度分解图像并保留不同尺
医学影像辅助诊断
利用医学影像处理技术，提取图 像中的特征信息，辅助医生进行
疾病判断。
医学影像自动识别技术，包括病 灶检测、分割和量化等，提高医
生工作效率。
医学影像配准技术，实现不同模 态医学图像之间的精确比对，提
高诊断准确性。
医学影像预测疾病
基于医学影像的数据挖掘技术 ，发现疾病与影像特征之间的
基于模型的分割
利用图像中的边缘信息，检测边缘并分割出 不同的对象。常见的算法包括Canny边缘检 测、Sobel边缘检测等。
利用数学模型（如高斯分布、混合模型等） 对图像进行分割，常用的算法包括Kmeans聚类、GMM聚类等。
04
医学图像分析技术
定量分析
灰度定量分析
通过计算像素的灰度值，定量 描述图像的明暗程度和对比度
基于边缘的图像分 割算法
边缘检测算法通过检测图像边缘 像素的强度和方向，确定目标区 域的边界，用于目标检测和识别 。
基于模型的图像分 割算法
建模算法通过建立数学模型，拟 合目标区域形状和纹理特征，进 行目标检测和识别，用于精确分 割目标区域。
03
医学图像预处理技术
图像增强
灰度增强
通过调整图像的对比度和亮度 ，增强图像的对比度，使图像 中的组织结构更加清晰可辨。
医学图像处理1213医学影像成像(课堂PPT)
53
压力-功能工具
•在线的可视化工具 •静息状态与有压力时 的实时对比 •Rest / Stress visualized simultaneously in real-time
54
•实时监测 （acq/recon/display） •无门控 •10-20 fps
55
•3个位置；每个位置14秒，变换位置用5秒
3
➢ X线成像 ➢ 普通X线成像 ➢ 数字X线成像
X线摄影（平片）透视
4
5
伦琴因发现X射线获得 首届诺贝尔物理学奖。
6
7
8
9
10
➢ CR ➢ DR ➢ DSA
数字X线成像
计算机（X线）摄影 数字（X线）摄影 数字减影血管造影
11
12
数字影像与模拟影像
➢成像类型： 数字 模拟
➢成像特点： 一次采集，多重成像 一次采集，固定不变
25
➢ 其数理原理为，当单能窄束的X线I通过如图6-7所示的组织时，X线出射 强度为I1，则I与I1之间服从指数衰减规律：
I1 Ie BdBTdT ln I1 ln I BdB T dT
➢ 式中，、分别为骨和软组织的线性吸收系数，dB、dT分别是骨和软组
织的厚度，这时血管被包含在软组织中。当血管中注入碘对比剂时，出
43
44
45
46
47
Signa EXCITE HD 3.0T Picture the impossible. Signa EXCITE HD 3.0T - High Definition MR imaging, only from GE.
GE EXCITE systems partnered with HD technology and exclusive GE Advanced Applications provide the clarity and detail to see what you never saw before. Now with EXCITE HD, you can image and diagnose your most challenging patients.
压力-功能工具
•在线的可视化工具 •静息状态与有压力时 的实时对比 •Rest / Stress visualized simultaneously in real-time
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•实时监测 （acq/recon/display） •无门控 •10-20 fps
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•3个位置；每个位置14秒，变换位置用5秒
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➢ X线成像 ➢ 普通X线成像 ➢ 数字X线成像
X线摄影（平片）透视
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伦琴因发现X射线获得 首届诺贝尔物理学奖。
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➢ CR ➢ DR ➢ DSA
数字X线成像
计算机（X线）摄影 数字（X线）摄影 数字减影血管造影
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数字影像与模拟影像
➢成像类型： 数字 模拟
➢成像特点： 一次采集，多重成像 一次采集，固定不变
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➢ 其数理原理为，当单能窄束的X线I通过如图6-7所示的组织时，X线出射 强度为I1，则I与I1之间服从指数衰减规律：
I1 Ie BdBTdT ln I1 ln I BdB T dT
➢ 式中，、分别为骨和软组织的线性吸收系数，dB、dT分别是骨和软组
织的厚度，这时血管被包含在软组织中。当血管中注入碘对比剂时，出
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Signa EXCITE HD 3.0T Picture the impossible. Signa EXCITE HD 3.0T - High Definition MR imaging, only from GE.
GE EXCITE systems partnered with HD technology and exclusive GE Advanced Applications provide the clarity and detail to see what you never saw before. Now with EXCITE HD, you can image and diagnose your most challenging patients.
图像处理-第十三讲图像频域处理
1 u0 2 C u 1 其他
F u C u
2 x 1u 2 N 1 f xcos 2N N x 0
f x
2、一维离散DCT的逆变换
2 x 1u 2 N 1 Cu F u cos 2N N u 0
一维离散DCT的逆变换核和正变换核是相同的。
图像频域处理
3、二维离散余弦变换： f(x,y)的数字图像矩阵为M×N
2 F u, v MN
M 1 N 1 x 0 y 0
2 x 1u cos 2 y 1v f x, y Cu Cvcos
2M 2N
图像频域处理
一维离散傅里叶变换频谱分布
频谱分量的幅值具有对称特征（例：8点离散付离叶变换）
0
1
2
3
4
3 2
1
0 频谱的直流分量 1 频谱的一次谐波分量 2 频谱的二次谐波分量
以此类推
二维离散傅里叶变换：
ux vy F f x, y F u, v f x, y exp j 2 M N x 0 y 0
数字图像处理
第三部分：图像处理算法
图像频域处理
在此之前对图像的处理都是空间域法，另一种情况是频域分析法（或称 为变换域法）。把信号从空间域变换到频域可以从另一个角度分析信号的特 性。图像的频域处理有快速算法，于是可以用快速算法将图像变换到频域， 用二维数字滤波器的技术对图像进行处理。 一、傅里叶变换： 1D离散傅里叶变换：
图像频域处理
二维DCT的逆变换核与正变换核相同，且是可分离的。
2 x 1u 2 C v cos 2 y 1v 2 C u cos 2M 2N M N
g x, y, u, v g1 x, u g 2 y, v
F u C u
2 x 1u 2 N 1 f xcos 2N N x 0
f x
2、一维离散DCT的逆变换
2 x 1u 2 N 1 Cu F u cos 2N N u 0
一维离散DCT的逆变换核和正变换核是相同的。
图像频域处理
3、二维离散余弦变换： f(x,y)的数字图像矩阵为M×N
2 F u, v MN
M 1 N 1 x 0 y 0
2 x 1u cos 2 y 1v f x, y Cu Cvcos
2M 2N
图像频域处理
一维离散傅里叶变换频谱分布
频谱分量的幅值具有对称特征（例：8点离散付离叶变换）
0
1
2
3
4
3 2
1
0 频谱的直流分量 1 频谱的一次谐波分量 2 频谱的二次谐波分量
以此类推
二维离散傅里叶变换：
ux vy F f x, y F u, v f x, y exp j 2 M N x 0 y 0
数字图像处理
第三部分：图像处理算法
图像频域处理
在此之前对图像的处理都是空间域法，另一种情况是频域分析法（或称 为变换域法）。把信号从空间域变换到频域可以从另一个角度分析信号的特 性。图像的频域处理有快速算法，于是可以用快速算法将图像变换到频域， 用二维数字滤波器的技术对图像进行处理。 一、傅里叶变换： 1D离散傅里叶变换：
图像频域处理
二维DCT的逆变换核与正变换核相同，且是可分离的。
2 x 1u 2 C v cos 2 y 1v 2 C u cos 2M 2N M N
g x, y, u, v g1 x, u g 2 y, v
医学图像处理第1章医学图像处理绪论15 本章课件
（2）通过医学图像处理的学习，使学生掌握医学图像处理 的基本方法，逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理 论和实践问题的能力。
学时安排及考试方式
48学时：30理论，18实验 • 平时成绩（20%）：根据实验、考勤等情况而定。 • 期末考试（80%）：闭卷笔试，以教师讲授的内容为主 要考试内容范围。
教材及参考书
医学图像处理
Medical Image Processing
课程简介
医学图像处理是一门综合了数学、计算机科学、医学影像 学等多个学科的交叉科学。是利用数学的方法和计算机这 一现代化的信息处理工具，对由不同的医学影像设备产生 的图像按照实际需要进行处理和加工的技术。
医学图像处理的地位
现代医学（影像）设备一般都配有图像工作站，这些工作 站具有丰富的图像处理与分析功能，作为生物医学工程或 相关专业的学生应该了解图像处理的相关内容；
理解和掌握医学图像处理的相关内容，对于充分开发和利 用医学影像设备的功能为临床服务至关重要；
理解和掌握医学图像处理的相关内容，也可以为开发出高 性能的图像处理软件奠定基础;
医学图像处理是生物医学工程专业的核心课程。
教学目的
（1）通过课程的学习，使学生掌握医学图像处理的基本概念、 基本原理，并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构 框架。
PET在研究人体生理、病理、肿瘤成因、代谢机制、药物动 力学及脑科学方面都有十分重要的价值。
原理： 放射性同位素注入人体，释放的正电子与体内存在的电子 发生湮灭时发射伽马射线，经检测器阵列接收，根据接收 强度成像。
它反映活体靶组织在 某一时刻的血流灌注、 糖／氨基酸／核酸／ 氧代谢或受体的分布 及其活性状况，可同 时给出相应的活性生 理功能参数
PET
学时安排及考试方式
48学时：30理论，18实验 • 平时成绩（20%）：根据实验、考勤等情况而定。 • 期末考试（80%）：闭卷笔试，以教师讲授的内容为主 要考试内容范围。
教材及参考书
医学图像处理
Medical Image Processing
课程简介
医学图像处理是一门综合了数学、计算机科学、医学影像 学等多个学科的交叉科学。是利用数学的方法和计算机这 一现代化的信息处理工具，对由不同的医学影像设备产生 的图像按照实际需要进行处理和加工的技术。
医学图像处理的地位
现代医学（影像）设备一般都配有图像工作站，这些工作 站具有丰富的图像处理与分析功能，作为生物医学工程或 相关专业的学生应该了解图像处理的相关内容；
理解和掌握医学图像处理的相关内容，对于充分开发和利 用医学影像设备的功能为临床服务至关重要；
理解和掌握医学图像处理的相关内容，也可以为开发出高 性能的图像处理软件奠定基础;
医学图像处理是生物医学工程专业的核心课程。
教学目的
（1）通过课程的学习，使学生掌握医学图像处理的基本概念、 基本原理，并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构 框架。
PET在研究人体生理、病理、肿瘤成因、代谢机制、药物动 力学及脑科学方面都有十分重要的价值。
原理： 放射性同位素注入人体，释放的正电子与体内存在的电子 发生湮灭时发射伽马射线，经检测器阵列接收，根据接收 强度成像。
它反映活体靶组织在 某一时刻的血流灌注、 糖／氨基酸／核酸／ 氧代谢或受体的分布 及其活性状况，可同 时给出相应的活性生 理功能参数
PET
《医学图象处理》课件
1 概述
2 分类
医学图像包括X射线、CT扫描、MRI等多 种模态，提供了人体内部结构和功能的可 视化展示。
医学图像可以分为结构图像（如X射线） 和功能图像（如PET扫描），每种图像有 不同的特点和应用。
医学图像处理的基本任务
1 图像增强
通过去除噪声、增强对比度等技术，改善图像质量，使医生能够更清晰地识别病变。
2 纹理分析
提取并量化图像中的纹理特征，用于区分不同类型的组织和病变。
3 局部特征描述
通过提取局部特征点和描述符，对医学图像进行匹配和配准。
医学图像三维重建技术
1 体素重建
通过对医学图像中的体素进行堆叠和插值，重建出三维的图像。
2 表面重建
根据医学图像中的边缘和特征点，重建出物体的三维表面模型。
3 成像重建
医学图像处理在临床上的应用
1 病变检测和诊断
2 手术导航和规划
3 病理分析与研究
通过医学图像处理技术， 医生可以更准确地检测 和诊断各种病变，如肿 瘤和血管异常。
利用医学图像重建技术， 医生可以在手术前精确 导航和规划手术过程， 提高手术成功率。
医学图像处理技术可以 帮助病理学家分析组织 切片图像，研究疾病的 病理特征和发展过程。
利用多幅二维医学图像的投影信息，恢复出三维物体的内部结构。
常用的医学图像处理工具
1 ImageJ
一款开源的图像处理软 件，提供了多种用于医 学图像分析和处理的工 具。
2 3D Slicer
用于医学图像的可视化 和分析，提供了各种算 法和插件用于医学图像 的处理。
3 OpenCV
一套用于计算机视觉和 图像处理的通用开源库， 提供了丰富的图像处理 算法和工具。
医学图像处理与分析第1章医学图像的发展ppt课件
3
医学成像模式 Medical Imaging Modalities
根据成像的源划分 外源型
X-ray Radiography X-ray CT Ultrasound Optical: Reflection, Transillumination
内源型
SPECT PET
医学图像处理与分析
Medical Image Processing and Analysis
1
第一章 医学图像的发展
2
医学图像及其重要性
影像学是医学科学的一个重要方面，用于人体 解剖结构、功能或代谢信息的可视化。 人体结构与功能成像对于理解人体的解剖、生 理过程、器官的功能，以及器官整体或一部分 在异常生理条件或疾病的影响下的行为具有 十 分重要作用。
功能/代谢信息 Functional/Metabolic
SPECT PET fMRI Ultrasound Optical Fluorescence Electrical Impedance
5
德国物理学家伦琴
伦琴夫人手的X光片
1895年德国物理学家伦琴（Wilhelm Conrad Röntgen，）发现一种未 知的射线，称做“X”射线，并用“X”射线给他夫人的手拍照。 这就是人类史上第一次科学技术医学成像。为了纪念他，人们将 "X"射线又叫做伦琴射线。伦琴本人也因为这一重大贡献获得第一 个诺贝尔物理学奖。
混合型
MRI, fMRI Optical Fluorescence Electrical Impedance
4
医学成像信息 Medical Imaging Information
医学图像的运算ppt课件
例
知原始医学图像Ｉ０，写出线性变换的公式和线性灰 度变换后的图像Ｉt，其中灰度变换系数为2.0，亮度系 数为30。要求灰度变换后的图像最大灰度值不超越 255。
10 30 5
I o 1 5
45
90
35 60 120
解：
图像线性灰度变换的公式为：
G t(x ,y ) c0 (G x ,y ) a 2 G 0 (x ,y ) 30
(a)
(b)
(c)
(d)
可以看出，在窗宽一定的情况下，经过改动窗位可以 将高精度医学图像的信息按一定的灰度范围逐段显示 出来。
图像(e)的窗位是1014，窗宽是，图像(f)的窗位是1014，窗宽是 350，图像(g)的窗位是1014，窗宽是750，图像(h)的窗位是1014 ，窗宽是2430。
(e)
3,3
3
,
4பைடு நூலகம்
医学图像的旋转
由于图像旋转是以图像中心为坐标原点，因此必需将 坐标原点移至图像中心，当图像的行数(高度)或列数( 宽度)为偶数时，图像中心不能确定，必需在行或列的 末端补充一行或一列，使行数和列数都为奇数，图像 中的行数为偶数，补充一行并平移后的图像中各像素 点对应的坐标如下：
医学图像的旋转
0
,
0
0,1
0,2
0,3
0
,
4
123 321 578 816 974
1, 0 1,1 1, 2 1,3 1, 4
I o 1 0 5 2
1089
1109
1124
1090
2,0 2,1 2,2 2,3 2,4
1130 1120 1116 1100 1084
3
医学图像处理第十三讲-1-6章习题PPT课件
例题3： ( )由一个二维函数f(x, y)确定的图像称为数字图 像。(判断题，容易) 考点：数字图像的基本概念 答案：×
授课：XXX 2021/3/9
5
第一章 绪论
例题4：简述数字图像处理的三个层次。 (简答题，容易)
考点：数字图像处理的三个层次
答案：数字图像处理分三个层次，分别是：
低级处理：对图像进行预处理，如降低噪声、增强对比度 和图像锐化等，目的是提高一幅图像的质量，使其更清晰、 更适合视觉观看；
14
第三章 空间域图像增强
答案：左图的变换函数会提高原始图像的对比度，进行变 换时，原始图像中灰度级低于m的像素会变暗，灰度级高 于m的像素会变亮，灰度级比m低得多或高得多的像素灰度 被压缩在较窄的范围内，接近黑色或白色。右图是左图的 极端情况，此变换函数将图像二值化为黑白图像，即灰度 值低于m的像素置为黑色，灰度级高于m的像素置为白色。
250 (155,255)
200
150
100
50
(23,16)
0
0
50
100
150
200
250
授课：XXX 2021/3/9
13
第三章 空间域图像增强
例题10：简洁说明如下两种灰度变换函数会对图像产生什 么效果。(简答题，中等)
考点：对灰度变换函数及其作用于图像之后的效果的理解
授课：XXX 2021/3/9
3 4 2 1 1 (q)
23020
12112
01123
(p)1 2 1 3 2
授课：XXX 2021/3/9
10
第二章 数字图像基础
考点：像素间的基本关系(通路)
3 4 2 1 1 (q) 23020 12112 01123 (p) 1 2 1 3 2
授课：XXX 2021/3/9
5
第一章 绪论
例题4：简述数字图像处理的三个层次。 (简答题，容易)
考点：数字图像处理的三个层次
答案：数字图像处理分三个层次，分别是：
低级处理：对图像进行预处理，如降低噪声、增强对比度 和图像锐化等，目的是提高一幅图像的质量，使其更清晰、 更适合视觉观看；
14
第三章 空间域图像增强
答案：左图的变换函数会提高原始图像的对比度，进行变 换时，原始图像中灰度级低于m的像素会变暗，灰度级高 于m的像素会变亮，灰度级比m低得多或高得多的像素灰度 被压缩在较窄的范围内，接近黑色或白色。右图是左图的 极端情况，此变换函数将图像二值化为黑白图像，即灰度 值低于m的像素置为黑色，灰度级高于m的像素置为白色。
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(23,16)
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授课：XXX 2021/3/9
13
第三章 空间域图像增强
例题10：简洁说明如下两种灰度变换函数会对图像产生什 么效果。(简答题，中等)
考点：对灰度变换函数及其作用于图像之后的效果的理解
授课：XXX 2021/3/9
3 4 2 1 1 (q)
23020
12112
01123
(p)1 2 1 3 2
授课：XXX 2021/3/9
10
第二章 数字图像基础
考点：像素间的基本关系(通路)
3 4 2 1 1 (q) 23020 12112 01123 (p) 1 2 1 3 2
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
14
(6)放射性核素图像
2021
15
(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
精选ppt课件最新
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
精选ppt课件最新
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
(推荐)医学图像处理技术PPT资料
7. 图像恢复与重建
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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
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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--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
第十三章-医学影像照片冲洗技术
b. 产生原因：乳剂制作过程中配料不当；胶片包 装过程中受摩擦和挤压；暗室红灯不安全；显影 条件不良；胶片保管不当。
（5）最大密度Dmax：
对某种感光材料来说，密度上升到一定程度 时，不再因曝光量的增加而上升，此时的 密度值称为最大密度，用Dmax表示。
.
（6）解像力：
a.定义：胶片能够记录影像的最大分辩能力。
（2）宽容度L： .
a.定义：感光材料能按比例记录被照体反差的能 力，用L表示。
b.数值：它是指特性曲线的直线部分在坐标横轴 上的投影值，是正确曝光量的范围。从X线摄 影角度讲，L是指产生诊断密度（0.25—2.0） 所对应的曝光量范围
c.意义：它说明在摄影过程中应用的曝光量在宽 容度之间，则能正确的记录物体的影像。
摄影、血管造影等 5.乳腺摄影专用增感屏 6.连续摄影用增感屏，增感率高，表面的物理强度高，
防静电性能好
三、增感屏性能
（一）增感率： 1.定义：在胶片上产生密度为1.0时，无屏和有屏
所需X线照射量的比称为该屏的增感率，又称增 感倍数或增感因数。 2.公式：增感率=无屏照射量/有屏照射量 3.意义：增感率表示增感屏的敏感性能。增感率 一般在40-95之间 4.影响因素：增感率的大小主要与荧光体发光效 率和增感屏的结构及工艺因素影响
（二）X线胶片的特性曲线
• 1）、定义：
• 胶片特性曲线是描绘相对曝光量的 对数值与所产生的密度之间关系的 曲线。
• 这条曲线可以表示出感光材料的感 光特性，所以称为特性曲线。
• 特性曲线的横坐标为相对曝光量的 对数lgRE；纵坐标为密度值D。
2）组成：
足部：曝光量增加，但密度增加不多
直线部：密度随曝光量的增加直线上升，此段的倾斜角 度是感光材料的r值，这段是感光材料被利用的一段， 这段的长度，坡度以及位置都代表着感光材料的特性。
（5）最大密度Dmax：
对某种感光材料来说，密度上升到一定程度 时，不再因曝光量的增加而上升，此时的 密度值称为最大密度，用Dmax表示。
.
（6）解像力：
a.定义：胶片能够记录影像的最大分辩能力。
（2）宽容度L： .
a.定义：感光材料能按比例记录被照体反差的能 力，用L表示。
b.数值：它是指特性曲线的直线部分在坐标横轴 上的投影值，是正确曝光量的范围。从X线摄 影角度讲，L是指产生诊断密度（0.25—2.0） 所对应的曝光量范围
c.意义：它说明在摄影过程中应用的曝光量在宽 容度之间，则能正确的记录物体的影像。
摄影、血管造影等 5.乳腺摄影专用增感屏 6.连续摄影用增感屏，增感率高，表面的物理强度高，
防静电性能好
三、增感屏性能
（一）增感率： 1.定义：在胶片上产生密度为1.0时，无屏和有屏
所需X线照射量的比称为该屏的增感率，又称增 感倍数或增感因数。 2.公式：增感率=无屏照射量/有屏照射量 3.意义：增感率表示增感屏的敏感性能。增感率 一般在40-95之间 4.影响因素：增感率的大小主要与荧光体发光效 率和增感屏的结构及工艺因素影响
（二）X线胶片的特性曲线
• 1）、定义：
• 胶片特性曲线是描绘相对曝光量的 对数值与所产生的密度之间关系的 曲线。
• 这条曲线可以表示出感光材料的感 光特性，所以称为特性曲线。
• 特性曲线的横坐标为相对曝光量的 对数lgRE；纵坐标为密度值D。
2）组成：
足部：曝光量增加，但密度增加不多
直线部：密度随曝光量的增加直线上升，此段的倾斜角 度是感光材料的r值，这段是感光材料被利用的一段， 这段的长度，坡度以及位置都代表着感光材料的特性。
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例题3： ( )由一个二维函数f(x, y)确定的图像称为数字图 像。(判断题，容易) 考点：数字图像的基本概念 答案：×
-
5
第一章 绪论
例题4：简述数字图像处理的三个层次。 (简答题，容易)
考点：数字图像处理的三个层次
答案：数字图像处理分三个层次，分别是：
低级处理：对图像进行预处理，如降低噪声、增强对比度 和图像锐化等，目的是提高一幅图像的质量，使其更清晰、 更适合视觉观看；
第一章 绪论
例题1：依据成像来源，写出三种常见的数字医学图像类型：
、
和
。 (填空题，容易)
考点：数字图像的成像来源
答案：伽马射线成像图像、X射线成像图像(CT成像图像)、 无线电波成像图像(MRI成像图像)、超声波成像图像等。
-
4
第一章 绪论
例题2： ( )图像处理领域处在图像分析和计算机视觉两个 学科之间。(判断题，容易) 考点：图像处理的研究范畴(三个层次) 答案：×
250 (155,255)
200
150
100
50
(23,16)
0
0
50
100
150
200
250
-
13
第三章 空间域图像增强
例题10：简洁说明如下两种灰度变换函数会对图像产生什 么效果。(简答题，中等)
考点：对灰度变换函数及其作用于图像之后的 空间域图像增强
答案：左图的变换函数会提高原始图像的对比度，进行变 换时，原始图像中灰度级低于m的像素会变暗，灰度级高于 m的像素会变亮，灰度级比m低得多或高得多的像素灰度被 压缩在较窄的范围内，接近黑色或白色。右图是左图的极 端情况，此变换函数将图像二值化为黑白图像，即灰度值 低于m的像素置为黑色，灰度级高于m的像素置为白色。
例题7：一幅彩色数字图像的分辨率为1024×768像素，若采用RGB
彩色空间，红、绿、蓝每一颜色分量用8位表示，在无压缩的情况下，
在计算机中存储该图像将占用
存储空间；当用图像处理软件去掉
图像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等级为16，在无压缩的情况
下，存储该图像将占用
存储空间。(填空题，中等)
考点：图像存储大小的计算
-
11
第三章 空间域图像增强
复习纲要：
1 图像增强的基本概念和图像的灰度变换； 图像增强、空间域、负变换、分段线性变换、对数变换、 指数变换、对比度拉伸变换
2 图像的直方图处理； 灰度统计直方图的概念、与图像外观的关系及其作用、直
方图均衡化的基本思想与原理、特点与作用、算法基本步 骤、应用场合、直方图匹配（规定）的基本原理 3 图像的空间滤波； 掩模、卷积与相关、线性滤波与非线性滤波、平滑滤波
- 2021/1/16
2
第一章 绪论
复习纲要：
1 数字图像处理的基本概念； 数字图像、图像处理、图像分析/理解、计算机视觉
2 数字图像处理的三个层次； 低级处理、中级处理、高级处理
3 从成像来源的角度了解DIP的划分及应用场合； 电磁波谱成像、显微镜成像、声波/超声波成像
- 2021/1/16
3
-
15
第三章 空间域图像增强
例题11：假定你有两张相隔八个月拍摄的一病人的胸部X光片。两张
医学图像处理
Medical Image Processing
不管人也好、树也好，越想花枝招展，就 越要往泥土里钻。往地下钻是痛苦孤独的，但 只有这样才能蓄积养分。
—汪涵
-
1
内容编排：复习纲要+例题
复习纲要和例题按章节给出，例题 后附题型和难易程度(容易、中等、 稍难) 注意：所有主观类例题(填空题、简 答题、计算题)答案可能不唯一，鼓 励用自己的语言表达。
中级处理：涉及图像分割、图像描述以及物体的识别，目 的是将一幅图像转化为更适合计算机处理的形式；
高级处理：涉及对一幅图像中被识别物体的总体理解，如 应用在图像分析中，使图像更易懂。
-
6
第二章 数字图像基础
复习纲要：
1 视觉感知要素、图像感知和获取； 杆状体和锥状体、三种基本的图像采集形式（单元、线和 阵列）
答案：采用RGB空间，每一像素用3字节表示，无压缩时占存储空间大 小为：
1024×768×3=2359298≈2.4MB
2）去掉彩色信息，每一像素用4位表示，无压缩时占存储空间大小 为：
1024×768×4/8=393216≈400KB
-
9
第二章 数字图像基础
例题8：令定义邻接性的灰度级集合V={0, 1}，计算下面图 像p和q两点间的4-通路、8-通路和m-通路的最短长度(通 路的长度是组成通路的像素序列的长度)，并用箭头标出。 如最短通路不止一条，请标出任一条。如某种通路不存在， 请指出。(解答题，稍难)
例题5：人眼视网膜上的感光细胞中， 比较敏感。 (填空题，容易) 考点：人眼视觉感知(锥状体、杆状体) 答案：锥状细胞
对颜色信息
例题6：图像数字化包括
和
数分别决定了图像的空间分辨率和
易)
考点：采样与量化的概念
答案： 采样 、 量化 、灰度级分辨率
两个过程，其参 (填空题，容
-
8
第二章 数字图像基础
（邻域均值滤波、加权平均滤波）和统计排序滤波（中值、 最大、最小滤波）、空间锐化滤波器(一阶导数/梯度算子 （Sobel, Prewitt）、二阶导数/Laplacian算子)及上述滤 波器的基本原理、特点、优缺点与应用场合
- 2021/1/16
12
第三章 空间域图像增强
例题9： 写出将具有双峰直方图的两个峰分别从23和155 移到16和255的图像线性变换。(解答题，中等) 考点：线性灰度变换函数 答案：T(r)=1.81(x-23)+16
3 4 2 1 1 (q)
23020
12112
01123
(p)1 2 1 3 2
-
10
第二章 数字图像基础
考点：像素间的基本关系(通路)
3 4 2 1 1 (q) 23020 12112 01123 (p) 1 2 1 3 2
答案：p、q间不存在4-通路； 最短的8-路径长度为6； 最短的m-路径长度为8；
2 图像采样和量化； 采样和量化的概念、数字图像的空间坐标表示、图像存储
大小的计算、图像的空间和灰度分辨率、棋盘格现象和伪 轮廓现象 3 像素间的一些基本关系； 邻域(4，8，对角)、邻接(4，8，混合)、通路(4，8，混 合) 、距离(欧氏距离、城市街区距离、棋盘距离)
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第二章 数字图像基础
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第一章 绪论
例题4：简述数字图像处理的三个层次。 (简答题，容易)
考点：数字图像处理的三个层次
答案：数字图像处理分三个层次，分别是：
低级处理：对图像进行预处理，如降低噪声、增强对比度 和图像锐化等，目的是提高一幅图像的质量，使其更清晰、 更适合视觉观看；
第一章 绪论
例题1：依据成像来源，写出三种常见的数字医学图像类型：
、
和
。 (填空题，容易)
考点：数字图像的成像来源
答案：伽马射线成像图像、X射线成像图像(CT成像图像)、 无线电波成像图像(MRI成像图像)、超声波成像图像等。
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第一章 绪论
例题2： ( )图像处理领域处在图像分析和计算机视觉两个 学科之间。(判断题，容易) 考点：图像处理的研究范畴(三个层次) 答案：×
250 (155,255)
200
150
100
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(23,16)
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100
150
200
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第三章 空间域图像增强
例题10：简洁说明如下两种灰度变换函数会对图像产生什 么效果。(简答题，中等)
考点：对灰度变换函数及其作用于图像之后的 空间域图像增强
答案：左图的变换函数会提高原始图像的对比度，进行变 换时，原始图像中灰度级低于m的像素会变暗，灰度级高于 m的像素会变亮，灰度级比m低得多或高得多的像素灰度被 压缩在较窄的范围内，接近黑色或白色。右图是左图的极 端情况，此变换函数将图像二值化为黑白图像，即灰度值 低于m的像素置为黑色，灰度级高于m的像素置为白色。
例题7：一幅彩色数字图像的分辨率为1024×768像素，若采用RGB
彩色空间，红、绿、蓝每一颜色分量用8位表示，在无压缩的情况下，
在计算机中存储该图像将占用
存储空间；当用图像处理软件去掉
图像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等级为16，在无压缩的情况
下，存储该图像将占用
存储空间。(填空题，中等)
考点：图像存储大小的计算
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第三章 空间域图像增强
复习纲要：
1 图像增强的基本概念和图像的灰度变换； 图像增强、空间域、负变换、分段线性变换、对数变换、 指数变换、对比度拉伸变换
2 图像的直方图处理； 灰度统计直方图的概念、与图像外观的关系及其作用、直
方图均衡化的基本思想与原理、特点与作用、算法基本步 骤、应用场合、直方图匹配（规定）的基本原理 3 图像的空间滤波； 掩模、卷积与相关、线性滤波与非线性滤波、平滑滤波
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第一章 绪论
复习纲要：
1 数字图像处理的基本概念； 数字图像、图像处理、图像分析/理解、计算机视觉
2 数字图像处理的三个层次； 低级处理、中级处理、高级处理
3 从成像来源的角度了解DIP的划分及应用场合； 电磁波谱成像、显微镜成像、声波/超声波成像
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第三章 空间域图像增强
例题11：假定你有两张相隔八个月拍摄的一病人的胸部X光片。两张
医学图像处理
Medical Image Processing
不管人也好、树也好，越想花枝招展，就 越要往泥土里钻。往地下钻是痛苦孤独的，但 只有这样才能蓄积养分。
—汪涵
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内容编排：复习纲要+例题
复习纲要和例题按章节给出，例题 后附题型和难易程度(容易、中等、 稍难) 注意：所有主观类例题(填空题、简 答题、计算题)答案可能不唯一，鼓 励用自己的语言表达。
中级处理：涉及图像分割、图像描述以及物体的识别，目 的是将一幅图像转化为更适合计算机处理的形式；
高级处理：涉及对一幅图像中被识别物体的总体理解，如 应用在图像分析中，使图像更易懂。
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第二章 数字图像基础
复习纲要：
1 视觉感知要素、图像感知和获取； 杆状体和锥状体、三种基本的图像采集形式（单元、线和 阵列）
答案：采用RGB空间，每一像素用3字节表示，无压缩时占存储空间大 小为：
1024×768×3=2359298≈2.4MB
2）去掉彩色信息，每一像素用4位表示，无压缩时占存储空间大小 为：
1024×768×4/8=393216≈400KB
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第二章 数字图像基础
例题8：令定义邻接性的灰度级集合V={0, 1}，计算下面图 像p和q两点间的4-通路、8-通路和m-通路的最短长度(通 路的长度是组成通路的像素序列的长度)，并用箭头标出。 如最短通路不止一条，请标出任一条。如某种通路不存在， 请指出。(解答题，稍难)
例题5：人眼视网膜上的感光细胞中， 比较敏感。 (填空题，容易) 考点：人眼视觉感知(锥状体、杆状体) 答案：锥状细胞
对颜色信息
例题6：图像数字化包括
和
数分别决定了图像的空间分辨率和
易)
考点：采样与量化的概念
答案： 采样 、 量化 、灰度级分辨率
两个过程，其参 (填空题，容
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第二章 数字图像基础
（邻域均值滤波、加权平均滤波）和统计排序滤波（中值、 最大、最小滤波）、空间锐化滤波器(一阶导数/梯度算子 （Sobel, Prewitt）、二阶导数/Laplacian算子)及上述滤 波器的基本原理、特点、优缺点与应用场合
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第三章 空间域图像增强
例题9： 写出将具有双峰直方图的两个峰分别从23和155 移到16和255的图像线性变换。(解答题，中等) 考点：线性灰度变换函数 答案：T(r)=1.81(x-23)+16
3 4 2 1 1 (q)
23020
12112
01123
(p)1 2 1 3 2
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第二章 数字图像基础
考点：像素间的基本关系(通路)
3 4 2 1 1 (q) 23020 12112 01123 (p) 1 2 1 3 2
答案：p、q间不存在4-通路； 最短的8-路径长度为6； 最短的m-路径长度为8；
2 图像采样和量化； 采样和量化的概念、数字图像的空间坐标表示、图像存储
大小的计算、图像的空间和灰度分辨率、棋盘格现象和伪 轮廓现象 3 像素间的一些基本关系； 邻域(4，8，对角)、邻接(4，8，混合)、通路(4，8，混 合) 、距离(欧氏距离、城市街区距离、棋盘距离)
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第二章 数字图像基础