医学图像处理第1讲 绪论1

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1、主讲：何主讲：何 琳琳E-mail: E-mail: Tel: 13783100019 Tel: 13783100019医学技术与工程学院医学技术与工程学院用心思考才能获得成功，没有任何捷径可走用心思考才能获得成功，没有任何捷径可走爱迪生爱迪生 线性代数、概率与统计、信号处理、计算机软件编程线性代数、概率与统计、信号处理、计算机软件编程 专业必修课专业必修课 总学时：总学时：5656其中理论课其中理论课4040学时，实验课学时，实验课1212学时，习学时，习题课题课4 4学时学时 实验（包括实验报告）实验（包括实验报告）-20%20% 作业、考勤作业、考勤-1 10% 0% 期末考试（闭卷、笔

2、试）期末考试（闭卷、笔试）-7 70% 0% 2021年8月15日2时45分了解医学图像处理的了解医学图像处理的、与最与最新动态；新动态； 掌握常见的医学掌握常见的医学；初步具有对医学图像进行处理的实践体会和相初步具有对医学图像进行处理的实践体会和相关的关的。 2021年8月15日2时45分 掌握掌握的理论基础知识，为进一步的研究打的理论基础知识，为进一步的研究打下扎实的基础；下扎实的基础； 了解了解数字医学图像数字医学图像获取、医学图像标准、三维可视化以获取、医学图像标准、三维可视化以及数据存储管理等相关方面的知识；及数据存储管理等相关方面的知识； 掌握一定的掌握一定的MATLABMATLA

3、B图像处理编程图像处理编程方法方法 理论结合上机实际，加强自学与编程能力。理论结合上机实际，加强自学与编程能力。2021年8月15日2时45分Rafael CRafael CGonzalez Gonzalez 主编数字图主编数字图像处理（像处理（MATLABMATLAB版）北京：电子版）北京：电子工业出版社，工业出版社，2002005 5Rafael CRafael CGonzalez Gonzalez 主编数字图像处理主编数字图像处理（第二版）北京：电子工业出版社，（第二版）北京：电子工业出版社，2002007 7宋余庆主编宋余庆主编数字医学图像北京：清华大数字医学图像北京：清华大学出版社，

4、学出版社，200820082021年8月15日2时45分教材辅助网站教材辅助网站http:/ BartlaneBartlane电缆图片传输系统：从伦敦到纽约传送一幅图电缆图片传输系统：从伦敦到纽约传送一幅图片从片从1 1周减少到周减少到3 3小时小时 色调质量和分辨率逐渐改善色调质量和分辨率逐渐改善2021年8月15日2时45分1921年，电报打印机，5个灰度级1922年，穿孔纸带，5个灰度级1929年，15级灰度 美国美国JPLJPL（喷气推进）实验室处理卫星发射回来的月球表（喷气推进）实验室处理卫星发射回来的月球表面的照片面的照片 用到了图像增强和复原技术用到了图像增强和复原技术 6060

5、年代末，数字图象处理形成一个比较完整的理论与技年代末，数字图象处理形成一个比较完整的理论与技术体系，从而构成了一门独立的技术术体系，从而构成了一门独立的技术2021年8月15日2时46分 计算机技术的发展和通信手段的发展提供客观可能。计算机技术的发展和通信手段的发展提供客观可能。 利用遥感图片，进行地质资源探测，农作物估产，水文利用遥感图片，进行地质资源探测，农作物估产，水文气象监测等气象监测等 X X光断层图像重构技术，英国光断层图像重构技术，英国G.N.HounsfieldG.N.Hounsfield 第一台脑第一台脑断层摄像仪应用。断层摄像仪应用。CTCT发明者获得发明者获得197919

6、79年诺贝尔医学奖。年诺贝尔医学奖。2021年8月15日2时46分教学基本要求：教学基本要求：1.11.1DIPDIP（数字图像处理）的起源；（数字图像处理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的应用；的应用；1.41.4DIPDIP的研究范畴；的研究范畴；1.51.5DIPDIP的系统构成。的系统构成。2021年8月15日2时46分图图：光的折射或者反射光的分布：光的折射或者反射光的分布像像：人的视觉系统对图在大脑中形成的认识或印象：人的视觉系统对图在大脑中形成的认识或印象 可以看作是对物体和场景的一种表现形式，蕴含着丰富可以看作是对物体和场景的一种表现形

7、式，蕴含着丰富的信息；的信息；2021年8月15日2时46分 可以应用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界可以应用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得；而获得；2021年8月15日2时46分2021年8月15日2时46分二维函数二维函数f (x, y)f (x, y)(x, y)(x, y)：点的空间坐标（实数）：点的空间坐标（实数）f f ：点：点(x, y)(x, y)的幅度（亮度、强度或灰度）的幅度（亮度、强度或灰度） ImageImage：一般指用镜头等科技手段得到的视觉形象：一般指用镜头等科技手段得到的视觉形象 PicturePicture：强调手工描绘的人物或景物画：

8、强调手工描绘的人物或景物画 DrawingsDrawings：人工绘制的工程图人工绘制的工程图2021年8月15日2时46分 数字化了的图像数字化了的图像 对对 x x，y y 和和 f f 进行离散化进行离散化 便于计算机处理便于计算机处理采样采样：坐标离散化坐标离散化量化量化：函数值的离散化函数值的离散化2021年8月15日2时46分图像的每个像素只能是黑或图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，者白，没有中间的过渡，2 2值图像的像素值为值图像的像素值为0 0、1 1。指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，没有彩色信息。述的图像，没有

9、彩色信息。像素值是图像颜色表的索引地址。像素值是图像颜色表的索引地址。指每个像素的信息由指每个像素的信息由RGBRGB三原色构成的图像，三原色构成的图像，其中其中RGBRGB是由不同的灰度级来描述的。是由不同的灰度级来描述的。2021年8月15日2时46分图像的每个像素只能是黑或图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，者白，没有中间的过渡，2 2值图像的像素值为值图像的像素值为0 0、1 1。2021年8月15日2时46分指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像。述的图像。2021年8月15日2时46分像素值是图像颜色表的索引地址。像素值是图像

10、颜色表的索引地址。2021年8月15日2时46分指每个像素的信息由指每个像素的信息由RGBRGB三原色构成的图像，三原色构成的图像，其中其中RGBRGB分别由不同的灰度级来描述的。分别由不同的灰度级来描述的。2021年8月15日2时46分低级处理低级处理：增强、复原、编码、压缩增强、复原、编码、压缩中级处理中级处理：检测、分割、分类、识别检测、分割、分类、识别高级处理高级处理：建模、解释、推理建模、解释、推理2021年8月15日2时46分对图像进行各对图像进行各种加工，以改种加工，以改善图像的视觉善图像的视觉效果或突出目效果或突出目标，如降低噪标，如降低噪声，增强对比声，增强对比度等，是一个度

11、等，是一个从图像到图像从图像到图像的过程；（的过程；（狭狭义的图像处理义的图像处理）图像分割（把图像分割（把图像分为不同图像分为不同区域或目标物）区域或目标物）及缩减对目标及缩减对目标的描述，以方的描述，以方便计算机的识便计算机的识别，输入是图别，输入是图像，输出是从像，输出是从图像提取的特图像提取的特征（如边缘、征（如边缘、轮廓）；轮廓）；目标物体及相目标物体及相互关系的理解互关系的理解，进而进行决策进而进行决策及指导行动；及指导行动；是是最高级别的最高级别的处理，即机器处理，即机器视觉，属于人视觉，属于人工智能的分支。工智能的分支。2021年8月15日2时46分教学基本要求：教学基本要求：

12、1.11.1DIPDIP（数字图像处理）的起源；（数字图像处理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的应用；的应用；1.41.4DIPDIP的研究范畴；的研究范畴；1.51.5DIPDIP的系统构成。的系统构成。2021年8月15日2时46分2021年8月15日2时46分核医学（核医学（PETPET）天文观测天文观测2021年8月15日2时46分医学诊断（医学诊断（CTCT）2021年8月15日2时46分医学诊断（医学诊断（CTCT）2021年8月15日2时46分广泛用于工业检测广泛用于工业检测2021年8月15日2时46分荧光显微镜荧光显微镜2021年8月

13、15日2时46分遥感成像遥感成像2021年8月15日2时46分光学显微镜成像光学显微镜成像2021年8月15日2时46分光学显微镜成像光学显微镜成像2021年8月15日2时46分法律实施（指纹识别、车牌自动识别）法律实施（指纹识别、车牌自动识别）天气观测与预报天气观测与预报2021年8月15日2时46分人机交互：面部与手势识别人机交互：面部与手势识别2021年8月15日2时46分工业检测：工业检测：公路路面破损图像识别公路路面破损图像识别网裂龟裂网裂龟裂2021年8月15日2时46分雷达雷达2021年8月15日2时46分MRIMRI成像成像2021年8月15日2时46分声波成像声波成像电子显微

14、镜电子显微镜2021年8月15日2时46分教学基本要求：教学基本要求：1.11.1DIPDIP（数字图像处理）的起源；（数字图像处理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的应用；的应用；1.41.4DIPDIP的研究范畴；的研究范畴；1.51.5DIPDIP的系统构成。的系统构成。2021年8月15日2时46分数字图像的增强数字图像的增强2021年8月15日2时46分数字图像的增强数字图像的增强2021年8月15日2时46分图像复原图像复原2021年8月15日2时46分图像复原图像复原2021年8月15日2时46分图像复原图像复原2021年8月15日2时46

15、分图像分割图像分割2021年8月15日2时46分数字图像的获取数字图像的获取彩色图像的处理彩色图像的处理图像压缩图像压缩2021年8月15日2时46分教学基本要求：教学基本要求：1.11.1DIPDIP（数字图像处理）的起源；（数字图像处理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的应用；的应用；1.41.4DIPDIP的研究范畴；的研究范畴；1.51.5DIPDIP的系统构成。的系统构成。2021年8月15日2时46分数字图像处理硬件系统由数字图像处理硬件系统由图像数字化设备图像数字化设备、图像处理计算图像处理计算机机和和图像输出设备图像输出设备组成。组成。2

16、021年8月15日2时46分数字图像浏览软件：数字图像浏览软件：ACDSEEACDSEE数字图像处理软件：数字图像处理软件：PhotoshopPhotoshop数字图像处理应用与研究：数字图像处理应用与研究：MATLABMATLAB 基本操作：读写、显示、几何变换基本操作：读写、显示、几何变换 图像变换（傅立叶，小波等）图像变换（傅立叶，小波等） 图像增强（直方图，对比度，平滑，锐化）图像增强（直方图，对比度，平滑，锐化） 图像分割图像分割系统开发：系统开发：VCVC2021年8月15日2时46分重点重点基本概念：图像、数字图像、数字图像处理基本概念：图像、数字图像、数字图像处理数字图像处理的研究范畴数字图像处理的研究范畴了解了解数字图像处理的起源和发展数字图像处理的起源和发展数字图像处理的应用数字图像处理的应用2021年8月15日2时46分