医学图像处理课程的实验教学设计

１细 化实验 ， 精简 内容
针 对 医 学 实 验 技 术 专 业 ， 们 重 新 更 我 改 了预 先 设 计好 的 实验 安 排 ， 将５个大 实验 内容 细 分 成 为 ｌ 个 小 实 验 ， 次 实 验 教 学 ０ 每 的 学 时 数 由４个 学 时 改 为 ２个 学 时 。 前 制 以 定的５ 实验 ， 了１ 个 除 个是 基 础 性 实验 外 ， 其 余 的 均 为综 合 性 和 设 计性 实 验 。 对 学 生 这 的要 求 比较 高 ， 不但 要求 熟 练掌 握ｍａｌｂ ｔ 语 ａ 言 及 编程 技 巧 ， 要 求数 学 知 识 比较 深 厚 。 还 改 为 １ 个 小 实 验 之 后 ， 简 了 每 次 的 实验 ０ 精 教 学 内容 ， 生 有 充 分 的 时 间去 消 化 ， 学 去精 心准备实验 。 （ ） 整 实验 内 容【： 管 现 在市 面 上有 １调 尽 １ 很多ｍａ ａ 图像处理 的实验指导书 ， ｔｂ ｌ 但是针对 医学 实验 技 术专 业的学 生来 说 ， 并不 适用 。 为 此我 们教 学组 的重 新 调整 实验 内容 ， 作 了 制 套从ｍａｌ ｂ ｔ 基础语 言的学 习、 图像 锐化 、 ａ 到 分割 、 滑 等 ， 实 可行 的 教学 设计 。 平 切 （ ） 体 的 实验 内容 安排 如 下 。 ２具 实验 一 ： ｔａ ｍａ ｌｂ图像 处理 基 础 。 目的 ： 解 ｍａ ｌ ｂ 言 特 点 及 使 用 环 了 ｔａ 语 境 ； 解ｍａ ｌ ｂ 调 试 方法 及 编 程 原 理 ； 理 ｔａ 的 掌 握 使 用Ｍａ ｌ ｂ 行 基 本 的 图像 处 理 方法 ｝ ｔ 进 ａ 要 求 ： 写 一 个 Ｍ 函数 文 件 ， 现 读 取 编 实 文 件 夹 中的 多 幅 图 像 文件 ＋ ＋ ， ＋ ＋ 显示 ， 然后 将 多幅 图像 保 存 到 指 定 目录 的 文 件 夹 。 实验二 ： 医学 图像格 式 转换 与 图像变 换 。 目的 ： 了解 Ｍａ ｌｂ中数 据 类型 及其 相 互 ｔａ 转 换 ； 解 医 学 图像 常 用 的 几 何 变 换 操 作 理
２教学与科研结合 ， 理论与实践结合 ， 建 立 医学 图像 处 理 课程 动 态 实 验教 学 模 式
目前 ， 我校 正在 开展 多 项 国家 及 省 部级 课 题研 究 ， 中 国数 字化 可视 人 体项 目方面 在 包 括 图 像 数据 分 割 、 建 、 维 可 视 化 等方 重 三 面 研究 ， 脑功 能 成像 研 究项 目方 面包 括 图 在 像采集、 配准 、 理 噪 音 去 除 、 生 图象 增 强 、 数 据 分 析 处理 等研 究 。 些 课 题 、 研 成 果纳 这 科 入 医 学 图 像 处 理 课 程 的 实 验 教 学 中 将会 取 得 很好 的效 果 。 我们 发 挥 课题 组 在 医学 图像 处 理研 究领 域 的 优势 ， 教学 与 科研 紧 密结 将 合 ， 实践 教 学 中融 入 课 题 成 果 。 如在 图 在 比 像分 割 的 实验 教学 ， 们就 可 以将 可 视 化人 我 体项 目的数 据 分割 ， 建等 方 面的 成 果纳 入 重 进 去 使 授课 内 容 融入 了 世界 先 进 的 科 技 水 平， 这种 教 学 既 提 高 学 员的 学 习 兴趣 ， 又开 拓学 员的 眼界 ， 而且 为 本校 的 中 国可 视化 人 体 实验 中心 储 备 了 人 才 。
一
３结 语
根 据 这 学 期 的 教 学 实 践 检 验 ， 生 能 学 够 按照要求完成这 １ 个实验 的教学内容 ， ０ 达 到 教 学 预 期 设 计 的 要 求 。 过 这 ｌ 个 实 通 ０ 验 的训 练 ， 学生 不 仅 熟练 掌 握 了ｍａｌ ｂ ｔａ 编程 语 言 、 学 图 像 处 理 的 基 础 编程 设 计 ， 且 医 而 对 于医 学 图像 处 理 的 理 论 知 识 也 理 解 的 更 为 深刻 。 然 ， １ 当 这 实 验 内 容 的 教 学 设 ０个 计 ， 着 现 代 技 术 的 迅 猛 发 展 ， Ｔ、 ＲＩ 随 Ｃ Ｍ ， Ｓ Ｔ， Ｔ医学 影 像 的 提 高 ， 适 时 调 整 ， ＰＥ ＰＥ 要 旨在 培 养 学 生 掌 握 解 决 医 学 成 像 和 图像 处 理 方 面 实 际 问 题 的 能 力 ， 养 和 造 就 与 社 培 会需求相适 应的复合型人才 。
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科 教 研 究
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医学 图ຫໍສະໝຸດ Baidu 处 理 课 程 的 实 验教 学 设 计 ①
王 莉 邱明 国 桑林 琼 （ 第三 军 医大学 医学信 息与 医学 图像学 教研 室 重 庆
４ ０ ８） ００ ３ 摘 要： 本文根据 医学实验 技术 学生的实际特 点， 设计 了１ 个医 学图像 处理课程 的实验 内容 。 ０ 实践证 明， 实验 教 学内容 设计符合教 学要 求 和学生的认知规律 ， 即巩 固 了学 生 的理 论 知 识 ， 培 养 了学 生 的 实 践 设 计 能 力 。 又 关 键 词 ： 学 图像 处 理 实验 教 学 设 计 医 中图分类 号 ： Ｐ １ ５ Ｔ ３ １． ２ 文献 标 识码 ： Ａ ． 文章编 号 ： ７ —９ ９ （ ０ ０ ０ （） ０ －０ １ ７ ５ ２ １ ） ９ ａ一０ ３ ６３ ９ １ 医学 图 像 处 理 课 程 由 医 学 成 像 和 医 学 图像 处 理 两 部 分 组 成 ， 生 物 医 学 工 程 专 是 业 的 主 干 课 程 。 学 图 像处 理 课 程 旨 在 让 医 学 生掌 握 生 物 医学 成 像 和 图像 处 理 方 面 的 基 本原 理 、 法 和 发 展 趋 势 ， 养学 生 解 决 方 培 该 方 面 实 际 问 题 的 能 力 ， 宽 学 生 的 知 识 拓 基础 ， 高 学生 素 质 ， 提 使学 生 也 具 有 解 决 一 般 成 像 和 图 像 处 理 问 题 的 能 力 ， 养 和 造 培 就 与 社 会 需 求 相 适 应 的 复 合 型 人 才 ， 学 医 图 像 处 理 课 程 的 实 验 教 学 质 量 、 学 改 革 教 及 课程 体 系 的构 建 备 受 关 注 ¨。 １ 医学 图像 处 理 这 门 课 程 是 我 校 的 一 门 新 开 课 程 ， 课 对 象 为 医 学 实 验 技 术 的 四 授 年 制 本 科 生 。 个 专 业 的 学 生 特 点 是 数 学 这 基础 薄 弱 ， 有 工科 学生 的底 子 扎 实 ， 且 没 而 对于ｍａ ｌｂ 言 也 不是 很熟 悉 ， 乎在 学 习 ｔａ 语 几 医 学 图 像 处 理 这 门 课 程 之 前 ， 有 接 触 过 没 或 者使 用 过ｍａ ｌｂ 门语 言 。 了给 医学 实 ｔａ 这 为 验 技 术 的 学 生 上 好 这 门课 ， 别 是 实 验 教 特 学 ， 此 我 们教 学 组 进 行 了教 学 设 计 研 讨 ， 为 更 改 了 医 学 图像 处 理 课 标 ， 他 们 量 身制 为 作 了一 套 切 实 可 行 的 实验 教 学 设 计 【 。 ２ ｊ 原理 ； 握 使用Ｍ ａｌｂ 医学 图像 进行 类 型 掌 ｔａ 对 转换处理 ； 要求 ： ） （ 使用Ｍａ ｌｂ １ ｔａ 中的数 据 类 型转换 函数 将 医 学 图像 “ ｝．Ｐ 转 换 为 二 值 图 女 Ｊ ｇ” 像 ， 在 同 一 窗 口显 示 原 图像 和 转 换 后 的 并 图 像 。 ２ 使 用Ｍａ ｌ ｂ中的 数据 类型 转 换 函 （） ｔａ 数 将医 学 图像 “ ．Ｐ 的数 据 类 型转 换 为 Ｊ ｇ” ｄ ｕ ｌ数据 类 型 。３ 编 写一 个 函数 ， ｐ ｃ ｏ ｂｅ （） 从 ｉ－ ｔ ｒ 文件夹 中 读取 图像 文件 ． ｇ 然后将 ｕｅ ｊ ， Ｐ 其 进 行 缩 小 、 转 和 截 图 操 作 得 到 三 幅 图 旋 像 ， 得 到 的 三 幅 图 像 和 原 图 像 在 同一 个 将 窗 口中 显示 ， 保 存 图像 到ｍｙ ｉｕ ｅ 。 并 ｐｃ ｔ 中 实验 三 ： 像 点 运 算 。 图 目的 ： 了解 图像 点 运 算 的 特 点 ， 解 图 理 像 点 运 算 的 基 本 原 理和 算 法 ； 握 根 据 图 掌 像 特 点 进 行 点运 算 的 基 本 原 理 和 方 法 。 要 求 ：１ 编 程 实 现 图 像 反 色 ， 察 图像 （） 观 直 方 图。２ 编 程 实 现 图像 灰 度 变 换 ； 整 参 （） 调 数 值 ， 察 图像 效 果 ； 析参 数 值 对 图像 对 观 分 比度 的影 响 。３ 编程 实现 图像 加 、 、 、 （） 减 乘 除 运 算 ， 察 图像 运 算 结果 ； 析 图像 参 加 代 观 分 数运算 的条件 。 实验四 ： 图像 的 插 值 运 算 。 目的 ： 解 图像 缩 放 方 法 ， 解 图 像 最 了 理 邻 近 、 线性 插 值 法 基 本 原理 和算 法 ； 握 双 掌 编程 实现图像缩放方 法。 要 求 ： １ 编 程 实 现 图像 放 大 ２ ， 别 （） 倍 分 采 用 最 邻近 插 值 、 线性 插 值 法 ， 双 比较 两 者 图像 的 效 果 。２ 编 程 实 现 图 像 缩 小０ ５ ， （） ．倍 分 别 采 用 最 邻近 插值 、 线 性 插 值 法 ， 较 双 比 两 者 图像 的 效 果 。 实验 五 ： 图像 高 通 、 通 滤 波 器 。 低 目的 ： 了解 图像 频 域增 强 的特 点 ； 理解 图 像频 域 滤 波器 的 原理 及 实现 方 法 ； 掌握 根据 图像 特 点 进行 滤 波 的 基 本原 理 和 方法 。 要 求 ：１分 别 采 用 指 数 、 斯 、 （） 高 巴特 沃 斯 低 通 滤 波 器 对 图像 进 行 滤 波 ， 析 不 同 分 的滤 波 器 的 图像 的 影 响 。２ 分 别采 用 指 数 、 （） 高 斯 、巴特 沃 斯 高 通 滤 波 器 对 图 像 进 行 滤 波 ， 析不同的滤波 器的图像的影响 。 分 实验六 ： 图像 同态 滤 波 器 。 目的 ： 解 图像 同态 滤 波 的 特 点 ； 解 了 理 图像 同 态 滤 波 的 原 理 ， 握 编 程 实 现 同 态 掌 滤波 的方法 。 要 求 ： 程 实 现 图像 同态 滤 波 ， 察 参 编 观 数对 图像效果的影 响。 实验 七 ： 像 边 缘 检 测 。 图 目的 ： 解 图 像 典 型 边 缘 的 基 本特 点 ； 了 理解梯 度应用 图像边缘检 测的基本原 理 ； 掌 握 利 用 典 型 一 阶 、 阶 微 分 边 缘 检 测 算 二 子进行边缘检测的基本方 法 ，
水 平 、 直 、 合等 三个 模 板 来 检 测 图 像 边 垂 综 缘 ， 变 图像 类 型 ， 改 分析 这 三个 模 板 的 检 测 特 点 。２ 分 别利 用 Ｒ ｂ ｒｓ 子 的４ 度 、 ３ （） ｏ ｅ ｔ算 ５ １５ 度 、 合 等 三 个 模 板来 检 测 图像 边 缘 ， 变 综 改 图像 类 型 ， 析这 三 个 模 板 的检 测 特 点 。３ 分 （） 利 用 Ｌ０Ｇ算 子 对 图 像 进 行 边 缘 检 测 ， 变 改 图像 类 型 ， 分析 该 模 板 的 检 测 特 点 。