医学图像处理复习重点
1、图像：事物的一种表示、写真或临摹，…..，一个生动的或图形化的描述，是对事物的一种表示。
2、图像的分类：（1）数学函数产生的图像（2）可见的图像（3）不可见的物理图像
3、图像表示：常见图像是连续的，用f（x,y）表示一幅图像，其中x,y表示空间坐标点的位置，f 表示图像在点（x,y）的某种性质的数值，如亮度等。 f ,x,y可以是任意实数。
4、数字图像处理的定义（两方面）：对一个物体的数字表示施加一系列的操作以达到某种预期的结果，它包括以下两方面内容：（1）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。（2）将一幅图像转化为一种非图像的表示，如一个决策等。
5、数字图象处理系统的基本组成结构：（1）图象数字化设备：扫描仪、数码相机、摄象机与图象采集卡等。（2）图象处理计算机：PC、工作站等，它可以实现通信（通信模块通过局域网等实现网络传输图像数据）、存储（存储模块采用磁盘、光盘）和图像的处理与分析（主要是运算，用算法的形式描述，用软件实现）。（3）图象输出设备：打印机等。
6、研究的内容：（1）图像增强技术（2）图像配准技术（3）图像分割技术（4）图像三维显示技术（5）医学图像数据库
7、黑白图像：是指图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，故又称为2值图像。2值图像的像素值为0、1。
8、灰度图像：每个象素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0到255之间，即可用一个字节来表示，0表示黑、255表示白，而其它表示灰度。以上两种为非彩色图像。
9、彩色图像：彩色图象可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示相应的基色在该象素中没有，而255则代表相应的基色在该象素中取得最大值，这种情况下每个象素可用三个字节来表示。
10、像素的性质：图像是由一些极小尺寸的矩形小块组合而成的。组成图像的这种最小基本元素称作象素（Pixel）。
例如，一幅MR图像在水平方向上有256个象素，垂直方向上也有256个象素。整幅图像共有256=65536 256个象素。这就是图像的大小（size），又称作图像的尺度。图像尺度的计算公式为
S＝Nx*Ny
11、物理尺寸：象素本身也有自己的大小，即对应实际物体空间的大小。
12、强度：对于黑白图像来说，图像的强度是用灰度的等级（Gray level）表示的。灰度等级往往用2的整数次幂表示，例如8bit（256 个灰度等级）。
13、图像的运算（算术运算加减乘除较多、逻辑运算较少）：
13.1算术运算
13.1.1加法运算的定义：C(x,y) = A(x,y) + B(x,y) 主要应用举例：（1）去除―叠加性‖噪音（2）生成图象叠加效果
（1）去除―叠加性‖噪音
对于原图象f(x,y),有一个噪音图象集{ gi(x,y) } i =1,2,...M其中：gi(x,y) = f(x,y) + h(x,y)iM 个图象的均值定义为：g(x,y) = 1/M (g0(x,y)+g1(x,y)+…+ gM(x,y))当：噪音h(x,y)i为互不相关，且均值为0时，上述图象均值将降低噪音的影响。
（2）生成图象叠加效果
对于两个图象f(x,y)和h(x,y)的均值有：g(x,y) = 1/2f(x,y) + 1/2h(x,y)会得到二次暴光的效果。推广这个公式为：g(x,y) = αf(x,y) + βh(x,y)其中α+β= 1我们可以得到各种图象合成的效果，也可以用于两张图片的衔接
13.1.2减法的定义：C(x,y) = A(x,y) - B(x,y) 主要应用举例：（1）去除不需要的叠加性图案（2）检测同一场景两幅图象之间的变化（3）计算物体边界的梯度
（1）去除不需要的叠加性图案
设：背景图象b(x,y)，前景背景混合图象f(x,y)，g(x,y) = f(x,y) – b(x,y)，g(x,y) 为去除了背景的图象。
（2）检测同一场景两幅图象之间的变化
设：时间1的图象为T1(x,y)，时间2的图象为T2(x,y)，则g(x,y) = T2 (x,y) - T1(x,y) 为两幅图象之间的变化。
（3）计算物体边界的梯度
在一个图象内，寻找边缘时，梯度幅度（描绘变化陡峭程度的量）的近似计算为|Vf(x,y)| = max(f(x,y)–f(x+1,y) ,f(x,y)–f(x,y+1))以后还会具体讲到。
13.1.3乘法的定义：C(x,y) = A(x,y) * B(x,y)主要应用举例：图象的局部显示（用二值蒙板图象与原图象做乘法）
另：乘除法不考，加减法考概念题、小题，如比较图像、图像融合、加减乘除的概念。13.2逻辑运算（1）求反（2）异或、或（3）与
13.2.1求反的定义:g(x,y) = 255 - f(x,y) 主要应用举例：（1）获得一个阴图象（2）获得一个子图像的补图像（3）绘制区别于背景的、可恢复的图形
13.2.2异或运算的定义：g(x,y) = f(x,y) ⊕ h(x,y) 主要应用举例：获得相交子图象
或运算的定义：g(x,y) = f(x,y) v h(x,y) 主要应用举例：合并子图像
13.2.3与运算的定义：g(x,y) = f(x,y) ∧ h(x,y) 主要应用举例：求两个子图像的相交子图（相关图像示例参照复习1.ppt Pa20~Pa34）
14、空域变换
14.1变换分类：1、几何变换：基本变换、级联2、非几何变换：模板运算、灰度级变换、直方图
14.2基本几何变换（几何变换的级联、线性代数方阵运算大题必考）
（1）基本几何变换的定义：对于原图象f(x,y)，坐标变换函数x’ = a(x,y); y’ = b(x,y)；唯一确定了几何变换：g(x’,y’) = f(a(x,y), b(x,y))，g(x,y)是目标图象。
（2）常用的基本几何变换：平移变换；缩放变换；旋转变换；镜像变换：水平镜像、垂直镜像；错切变换
14.2.1平移变换：
设平移量（X0,Y0,Z0）将原坐标点由（X,Y,Z）平移到新的位置（X’,Y’,Z’），这个平移可用下面三个等式表示：X’=X+X0；Y’=Y+Y0；Z’=Z+Z0
用矩阵的形式表示图1：
图1 图2
我们对坐标变换采用统一的形式如图2：即v’=A v。
14.2.2缩放变换
用尺度Sx,Sy,Sz沿X轴、Y轴和Z轴进行缩放变换可用下面的矩阵S实现（图3）：
图像的缩小操作中，是在现有的信息里如何挑选所需要的有用信息。图像的放大操作中，则需对尺寸放大后所多出来的空格填入适当的值，这是信息的估计问题，所以较图像的缩小要难一些。
图3 图4
如果需要将原图像放大k倍，则将一个像素值添在新图像的k*k的子块中。如果放大倍数太大，按照前面的方法处理会出现马赛克效应。
14.2.3旋转变换
旋转较为复杂一些，我们从二维入手来进行推广。在二维的情况下如果我们将一点绕原点顺时针旋转角度θ，变换公式为：x’=xcosθ-ysinθy’=xsinθ+ycosθ表示为矩阵为图4。
同样原理推广至三维有，设旋转角是按从旋转轴正向看向原点而顺时针定义，则点绕x 轴旋转α角度的变换矩阵为图5。
图5 图6
同样原理推广至三维有，设旋转角是按从旋转轴正向看向原点而顺时针定义，则点绕y 轴旋转β角度的变换矩阵为图6。
同样原理推广至三维有，设旋转角是按从旋转轴正向看向原点而顺时针定义，则点绕z 轴旋转γ角度的变换矩阵为图7。
图7 图8
14.3级联
（1）对任意点施加连续多个变换，可用矩阵连乘的形式来简单表示。例如对一个坐标为v 的点进行平移、缩放、绕某一轴旋转的变换可表示为：v’=R[S(Tv)]=RSTv=Av，其中A＝RST，A为4×4的矩阵，这些矩阵的运算次序不可互换。对其余组合的变换依此类推。
（2）推广到m个点的变换：V’=A V，其中V为由m个列矩阵组成的4×m矩阵，V’是一个4×m的矩阵，它的第i列v’i包括对应于vi的变换后的点的坐标。
15、非几何变换
15.1非几何变换的定义：
对于原图象f(x,y)，灰度值变换函数T(f(x,y))，唯一确定了非几何变换：g(x,y) = T(f(x,y)) ，g(x,y)是目标图象，特点：没有几何位置的改变。
对于彩色原图象f(x,y)，颜色值变换函数Tr(f(x,y)); Tg(f(x,y)); Tb(f(x,y));唯一确定了非几何变换：gr(x,y) = Tr(f(x,y)) 、gg(x,y) = Tg(f(x,y)) 、gb(x,y) = Tb(f(x,y))。
15.2模板运算（运算的定义，与中值滤波结合）
15.2.1模板的定义：
所谓模板就是一个系数矩阵
模板大小：经常是奇数，如：3x3 5x5 7x7
模板系数：矩阵的元素：
w1 w2 w3
w4 w5 w6
w7 w8 w9
15.2.2模板运算的定义
对于某图象的子图像：
z1 z2 z3
z4 z5z6
z7 z8 z9
z5的模板运算公式为：R = w1z1 + w2z2 + ... + w9z9
15.2.3模板运算举例：均值变换
模板系数：wi = 1/9 计算公式：R = 1/9(w1z1 + w2z2 + ... + w9z9)
15.3灰度级变换
15.3.1灰度级变换（点运算）的定义(1)
对于输入图象f(x,y)，灰度级变换T将产生一个输出图像g(x,y)，且g(x,y)的每一个像素值，都是由f(x,y)的对应输入像素点的值决定的。g(x,y)=T(f(x,y))
15.3.2灰度级变换（点运算）的定义(2)
对于原图象f(x,y)，灰度值变换函数T(f(x,y))，由于灰度值总是有限个如：0-255
非几何变换可定义为:R = T(r)，其中R , r在0-255之间取值。
15.3.3灰度级变换的实现
R = T(r) 定义了输入像素值与输出像素之间的映射关系，通常通过查表来实现。因此灰度级变换也被称为LUT（Look Up Table）变换。
15.3.4灰度级变换举例：图象求反：R=255-r。
16、灰度直方图
16.1灰度直方图定义（必须掌握）
灰度直方图（histogram）是灰度级的函数，它表示图象中具有每种灰度级的象素的个数，反映图象中每种灰度出现的频率。横坐标表示灰度级，纵坐标表示图像中该灰度级出现的个数。随着灰度级的增加，直方图将连成连续的曲线。（如图8）
16.2直方图的性质（必须掌握）
16.2.1不含任何空间信息，即不同的图像可以有相同的直方图。
16.2.2从直方图可以看出图像的总体性质（必须掌握）：直方图反映图像的总体性质，例如图像的明暗程度、细节是否清晰、动态范围大小等。
a. 图像总体偏暗。
b. 图像总体偏亮。
c. 图像动态范围小，细节不够清楚。
d. 图像灰度分布均匀，清晰明快。
e. 图像动态范围偏大。等情况下，灰度直方图的示意图。
17.1归一化直方图（必须知道）
设图像中灰度为i的象素个数是ni，象素的灰度数为k，全部象素数为N，则定义图像的归一化直方图为：
图9
即将纵坐标的尺度归一化在[0,1]
17.2彩色图像的直方图
彩色图像由红（Red）、绿（Green）和蓝（Blue）三种颜色组成，对应的直方图也是R、
G、B三幅直方图分别处理。
18、直方图的线性拉伸与压缩（必须背）
18.1拉伸
假设图像最大灰度为Imax的话，受人眼分辨能力的限制，在该图像中如果相临两个区域的灰度差小于Imax/16，就很难将这两个区域分开。通过映射的方法将原来的直方图分开些，称作直方图的拉伸。
18.2压缩
反之，有时如果对某一个灰度范围的图像细节要求不高，我们也可将这灰度段用映射的方法压缩。不管是拉伸还是压缩，最常用的方法都是线性映射。如果对同一幅图像要做两种以上的处理，可以采用分段线性映射。
19、灰度的拉伸
图10 a.高灰度拉伸b.低灰度拉伸c.中间灰度段拉伸
上图给出的是几种灰度映射曲线。从映射曲线斜率可以看出与直方图拉伸、压缩间的关系。设曲线与横轴夹角为θ，则有：当θ>45度时，灰度段拉伸，有助于观察；当θ<45度时，灰度段压缩，有抑制背景作用
20、伪彩色（编程）
20.1伪彩色(pseudo color)指图像中象素的颜色与原灰度图像中的灰度值有定量的转换关系。典型的有金属色（Metal color）与彩虹色（Rainbow color）两种。
20.1.1金属色：金属在不同温度下表面颜色不同。铁等金属在温度较低时是暗黑色，在加温
后颜色会渐渐变红，继续提高温度，就会变成白炽的颜色。金属色是模拟金属加热过程，将原灰度图像中象素的灰度按数值大小映射为相应的颜色。即低灰度对应黑色，强度高些对应红色，再高对应白色等。
20.1.2彩虹色：与金属色原理一样，只不过颜色与灰度的映射关系不同。彩虹色是将图像灰度模拟可见光光谱中多种颜色转换。顺序不限于赤、橙、黄、绿、青、兰、紫，只要有色彩与灰度值的对应关系即可。由于人眼分辨不同彩色的能力比分别不同的灰度级的能力强，因此，把人眼无法区别的灰度变化，施以不同的彩色来提高识别率，这便是伪彩色增强的基本依据。
20.2假彩色(false color)图像的颜色只是为了突出图像中的感性趣区或将某一对象与周围区域区分开，会人为地赋予这些区域某种特定的颜色。这种颜色与原灰度图没有定量关系。只为达到增强对比度，便于观察的目的。
21、图像的插值运算
21.1原因：（1）旋转、放大（2）三维重建的必要准备（3）配准的必要准备
21.2定义：变量x的变化规律可能遵循某一函数关系f(x)，但是通常只测得有限个离散的数据点y1, y2, y3,…, yn。从已有数据点产生新的数据点的技术称作插值技术。
21.3常用方法
（1）二维灰度插值常用方法
a最近邻插值b双线性插值c三次多项式插值
（2）三维灰度插值常用方法
a NN法b三线性插值c三维三次多项式插值
22、最近邻插值Nearest Neighbour interpolation（知道，不要求）简称NN插值，就是用四个相临格点中与(u0,v0) 点最近的点的灰度值作为该点灰度值。假设，如图3.1中整数坐标
(u, v) 点与(u0,v0) 点距离最近，则有：。这种插值方法的特点
是只用到距离及一个点的灰度值，简单、快速。但当像素间灰度差值大时，此法的误差也较大。
23、双线性插值法－Bilinear interpolation
用[S]表示不超过S最大整数，则：
据(u0,v0) 4个邻点灰值，插值计算首先做水平方向插值。
插值的缺陷（未找到、必考）
24、图像增强
24.1增强的定义
24.1.1图像增强技术的主要目标是，通过对图像的处理，使图像比处理前更适合一个特定的应用—预处理
24.1.2可能的应用：显示、打印、印刷、识别、分析、创艺等
24.1.3可能的处理策略：空域策略、频域策略
24.1.4可能的处理：a去除噪音b边缘增强c提高对比度d增加亮度e改善颜色效果f改善细微层次通常与改善视觉效果相一致
24.2增强的空域法
24.2.1点运算法——灰度级变换
寻找一个合适的变换T
24.2.2模板运算法——空域过滤器
寻找一个合适的模板
24.2.3基于色彩的处理
24.3增强的频域法
24.3.1频域增强的理论基础
（1）卷积理论
a被处理图像f(x,y)
b变换函数h(x,y) /*线性、位置无关操作
c目标图像g(x,y) 有卷积：g(x,y) = h(x,y) * f(x,y)；有等式：G(u,v) = H(u,v)F(u,v)；有等式：g(x,y) = F-1[H(u,v)F(u,v)]
（2）频域增强的原理
－频率平面与图像空域特性的关系
a图像变化平缓的部分靠近频率平面的圆心，这个区域为低频区域
b图像中的边、噪音、变化陡峻的部分，以放射方向离开频率平面的圆心，这个区域为高频区域
24.3.2频域增强的处理方法
（1）对于给定的图像f(x,y)和目标，计算出它的傅立叶变换F(u,v)（2）选择一个变换函数H(u,v)/*并非到空域找（3）计算出目标图像：g(x,y)=F-1[H(u,v)F(u,v)]
24.4频域增强与空域增强的关系
（1）卷积的离散表达式，基本上可以理解为模板运算的数学表达方式
（2）因此，卷积的冲击响应h(x,y)，被称为空域卷积模板，这种称谓仅在模板相对中心原点是对称的时，才是成立的。
（3）在实践中，小的空间模板比傅立叶变换用得多得多，因为它们易于实现，操作快捷。
25、空域增强
图11对比度的拉伸（理解）——提高、降低对比度图12局部提高、局部降低对比度25.1提高对比度：通常通过直方图得到两个拐点的位置
25.2降低对比度：一般用于输出设备的灰度级小于输入图像的灰度级的情况，如显示傅立叶频谱时。
26、直方图均衡化（出大题）
26.1直方图均衡方法的基本思想是对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽，而对像素个数少的灰度级进行缩减。从而达到清晰图像的目的。
26.2直方图均衡化算法
设f、g分别为原图象和处理后的图像。
（1) 求出原图f的灰度直方图，设为h，h为一个256维的向量。
（2）求出图像f的总体像素个数Nf=m*n（m,n分别为图像的长和宽），计算每个灰度级的像素个数在整个图像中所占的百分比。hs(i)=h(i)/Nf (i=0,1, (255)
（3）计算图像各灰度级的累计分布hp。
（4）求出新图像g的灰度值。
27、中值滤波
27.1中值滤波的原理
27.1.1用模板区域内象素的中值，作为结果值R = mid {zk | k = 1,2, (9)
27.1.2强迫突出的亮点（暗点）更象它周围的值，以消除孤立的亮点（暗点）
27.2中值滤波算法的实现
27.2.1将模板区域内的象素排序，求出中值。
例如：3x3的模板，第5大的是中值，5x5的模板，第13大的是中值，7x7的模板，第25大的是中值，9x9的模板，第41大的是中值。
27.2.2对于同值象素，连续排列。如（10,15,20,20,20,20,20,25,100）
27.3中值滤波算法的特点：在去除噪音的同时，可以比较好地保留边的锐度和图像的细节
模版越大，去噪效果越好，图像越模糊。
28、三种算子（填空）Roberts交叉梯度算子、Prewitt梯度算子、Sobel梯度算子
29、彩色图像增强原理（了解）
可视光区的波长在400nm~700nm，当光谱采样限制到三个人类视觉系统敏感的红、绿、蓝光波段时，对这三个光谱带的光能量进行采样，就可以得到一幅彩色图像。
一幅彩色图像由R、G、B三基色（物理三基色）构成，在计算机中通常用3个字节（24位）分别存储R、G、B的值。人们通常使用的就是RGB的彩色表示，但是为了适应不同的研究目的，便产生了好几种彩色描述方法。下面我们着重讲述RGB和HIS彩色模型的图像增强方法。
30、PACS概念、全称
随着通信技术和Internet的高速发展，融合了可视化技术、计算机技术、通信技术的PACS （Picture Archiving and Communication Systems的中文全称为图像存档及通信系统，它是专门为图像管理而设计的包括图像存档、检索、传送、显示、处理和拷贝或打印的硬件和软件的系统）技术和远程医疗技术受到广泛重视，各发达国家都在竞相发展，而图像技术在其中占有重要位置。
C h a p t e r1 1.A n i m a g e m a y b e d e f i n e d a s a t w o-d i m e n s i o n a l f u n c t i o n,f(x,y),w h e r e x a n d y a r e s p a t i a l c o o r d i n a t e s,a n d t h e a m p l i t u d e o f f a t a n y p a i r o f c o o r d i n a t e s (x,y)i s c a l l e d t h e i n t e n s i t y o r g r a y l e v e l o f t h e i m a g e a t t h a t p o i n t. 2.I m a g e p r o c e s s i n g i n c l u d e s i m a g e a c q u i s i t i o n,i m a g e s t o r a g e,i m a g e t r a n s m i s s i o n a n d d i g i t a l i m a g e p r o c e s s i n g. 3.L o w l e v e l p r o c e s s i n v o l v e s p r i m i t i v e o p e r a t i o n s s u c h a s i m a g e p r e p r o c e s s i n g t o r e d u c e n o i s e,c o n t r a s t e n h a n c e m e n t,a n d i m a g e s h a r p e n i n g. 4.M i d-l e v e l p r o c e s s i n v o l v e s t a s k s s u c h a s s e g m e n t a t i o n,d e s c r i p t i o n,a n d c l a s s i f i c a t i o n (r e c o g n i t i o n)o f i n d i v i d u a l o b j e c t s. 5.A s f o r m i d-l e v e l p r o c e s s,i t s i n p u t s a r e i m a g e s,b u t i t s o u t p u t s a r e a t t r i b u t e s e x t r a c t e d f r o m t h o s e i m a g e s. 6.D i g i t a l i m a g e p r o c e s s i n g e n c o m p a s s e s p r o c e s s e s w h o s e i n p u t s a n d o u t p u t s a r e i m a g e s a n d,i n a d d i t i o n,e n c o m p a s s e s p r o c e s s e s t h a t e x t r a c t a t t r i b u t e s f r o m i m a g e s,u p t o a n d i n c l u d i n g t h e r e c o g n i t i o n o f i n d i v i d u a l o b j e c t s. 7.I m a g e r e s t o r a t i o n i s b a s e d o n m a t h e m a t i c a l o r p r o b a b i l i s t i c m o d e l s o f i m a g e d e g r a d a t i o n. 8.I m a g e c o m p r e s s i o n i s t o r e d u c e t h e s t o r a g e r e q u i r e d t o s a v e a n i m a g e,o r t h e b a n d w i d t h r e q u i r e d t o t r a n s m i t i t. 9.M o r p h o l o g i c a l p r o c e s s i n g i s t o e x t r a c t i m a g e c o m p o n e n t s t h a t a r e u s e f u l i n t h e
医学图像处理实验报告 班级专业姓名学号 实验名称：图像增强 一、实验目的 1：理解并掌握常用的图像的增强技术。 2：熟悉并掌握MA TLAB图像处理工具箱的使用。 3：实践几种常用数字图像增强的方法，增强自主动手能力。 二、实验任务 对于每张图像(共三张图片)，实现3种图像增强方法。根据图像的特点，分别选用不用的图像增强算法。 三、实验内容（设计思路） 1、artery_vessel (1)直方图均衡化 直方图是图像的最基本的统计特征，它反映的是图像的灰度值的分布情况。直方图均衡化的目的是使图像在整个灰度值动态变化范围内的分布均匀化，改善图像的亮度分布状态，增强图像的视觉效果。灰度直方图是图像预处理中涉及最广泛的基本概念之一。 图像的直方图事实上就是图像的亮度分布的概率密度函数，是一幅图像的所有象素集合的最基本的统计规律。直方图反映了图像的明暗分布规律，可以通过图像变换进行直方图调整，获得较好的视觉效果。 直方图均衡化是指：采用累积分布函数（CDF）变化生成一幅图像，该图像的灰度级较为均衡化，且覆盖了整个范围[0，1]，均衡化处理的结果是一幅扩展了动态范围的图像。直方图均衡化就是通过灰度变换将一幅图像转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。主要用途是：将一幅灰度分布集中在较窄区间，细节不够清晰的图像，修正后使图像的灰度间距增大或灰度分布均匀，令图像的细节清晰，达到图像增强的目的。 (2)中值滤波加直方图均衡化 中值滤波法是一种非线性平滑技术，它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值。 中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。方法是用某种结构的二维滑动模板，
医学图像处理复习重点 1、图像：事物的一种表示、写真或临摹，…..，一个生动的或图形化的描述，是对事物的一种表示。 2、图像的分类：（1）数学函数产生的图像（2）可见的图像（3）不可见的物理图像 3、图像表示：常见图像是连续的，用f（x,y）表示一幅图像，其中x,y表示空间坐标点的位置，f 表示图像在点（x,y）的某种性质的数值，如亮度等。f ,x,y可以是任意实数。 4、数字图像处理的定义（两方面）：对一个物体的数字表示施加一系列的操作以达到某种预期的结果，它包括以下两方面内容：（1）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。（2）将一幅图像转化为一种非图像的表示，如一个决策等。 5、数字图象处理系统的基本组成结构：（1）图象数字化设备：扫描仪、数码相机、摄象机与图象采集卡等。（2）图象处理计算机：PC、工作站等，它可以实现通信（通信模块通过局域网等实现网络传输图像数据）、存储（存储模块采用磁盘、光盘）和图像的处理与分析（主要是运算，用算法的形式描述，用软件实现）。（3）图象输出设备：打印机等。 6、研究的内容：（1）图像增强技术（2）图像配准技术（3）图像分割技术（4）图像三维显示技术（5）医学图像数据库 7、黑白图像：是指图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，故又称为2值图像。2值图像的像素值为0、1。 8、灰度图像：每个象素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0到255之间，即可用一个字节来表示，0表示黑、255表示白，而其它表示灰度。以上两种为非彩色图像。 9、彩色图像：彩色图象可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示相应的基色在该象素中没有，而255则代表相应的基色在该象素中取得最大值，这种情况下每个象素可用三个字节来表示。 10、像素的性质：图像是由一些极小尺寸的矩形小块组合而成的。组成图像的这种最小基本元素称作象素（Pixel）。 例如，一幅MR图像在水平方向上有256个象素，垂直方向上也有256个象素。整幅图像共有256=65536 256个象素。这就是图像的大小（size），又称作图像的尺度。图像尺度的计算公式为 S＝Nx*Ny 11、物理尺寸：象素本身也有自己的大小，即对应实际物体空间的大小。 12、强度：对于黑白图像来说，图像的强度是用灰度的等级（Gray level）表示的。灰度等级往往用2的整数次幂表示，例如8bit（256 个灰度等级）。 13、图像的运算（算术运算加减乘除较多、逻辑运算较少）： 13.1算术运算 13.1.1加法运算的定义：C(x,y) = A(x,y) + B(x,y) 主要应用举例：（1）去除“叠加性”噪音（2）生成图象叠加效果 （1）去除“叠加性”噪音 对于原图象f(x,y),有一个噪音图象集{ gi(x,y) } i =1,2,...M其中：gi(x,y) = f(x,y) + h(x,y)iM 个图象的均值定义为：g(x,y) = 1/M (g0(x,y)+g1(x,y)+…+ gM(x,y))当：噪音h(x,y)i为互不相关，且均值为0时，上述图象均值将降低噪音的影响。 （2）生成图象叠加效果 对于两个图象f(x,y)和h(x,y)的均值有：g(x,y) = 1/2f(x,y) + 1/2h(x,y)会得到二次暴光的效果。推广这个公式为：g(x,y) = αf(x,y) + βh(x,y)其中α+β= 1我们可以得到各种图象合成的效果，也可以用于两张图片的衔接
实验1 图像的特性及图像处理初步 1 实验目的 了解MatLab软件/语言学，会使用MatLab的图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)。使学生初步具备使用该软件处理图像信息的能力，并能够利用该软件完成本课程规定的其他实验和作业。 了解图像的基本特性，以及对图像进行简单运算后其性质的变化，学习对图像进行基本处理并评价处理结果。 2 实验要求 学生应当基本掌握MatLab的操作，掌握MatLab图像处理工具箱中最常用的函数的用法，会用该软件调入/保存图像数据，会利用该软件对图像进行简单的计算，例如四则运算等，并观察运算的结果加深对于象素和数值之间的关系的理解。 原始图像 3 实验内容与步骤 (1) 学习MatLab的基本操作 (2) 调入并显示图像 lena.gif lane = imread('lena.gif'); figure; imshow(lane); (3) 在图像 lena.gif 和图像的数据上进行加减乘除一个常数观察计算结果 l1 = imadd(lane,100); figure; imshow(l1); title('加法') l2 = imsubtract(lane,50); figure; imshow(l2); title('减法') l3 = immultiply(lane,0.6);
figure imshow(l3) title('乘法') l4 = imdivide(lane,2); figure imshow(l4); title('除法'); 从图中可以看出，当加法处理时，图像灰度值增加而变亮，减法时图像灰度值 减小而变暗，由于乘法参数为0.6，相当于减小灰度值；而 (4) 利用 imcrop 函数对图像 lena.gif 的头部进行剪裁，然后显示剪裁的结果 l5 = imcrop(lane,[55,50,180,212]); figure imshow(l5) 加法
第一次练习 1.X线在人体内的透过率从大到小，其正确排列为：气体、脂肪、液体及软组织、骨。 2.X线成像因素是：( A ) A.密度与厚度 B.T1弛豫时间 C.T1弛豫时间 D.流空效应 3.与X线诊断和治疗无关的特性： ( B ) A.穿透性 B.衍射作用 C.荧光效应 D.摄影效应 4.X线检查方法的选用原则不包括：( D ) A.保证病人安全 B.检查结果准确 C.操作简便，费用低廉 D.在门诊即能检查 5.关于MRI检查安全性论述，错误的有： ( D ) A.体内有金属异物、人工铁磁性关节等不应进行MRI检查； B.带有心脏起搏器患者禁止MRI检查； C.幽闭症患者不宜做MRI检查； D.早期妊娠妇女接受MRI检查肯定是安全的 6.以下CT优于MRI检查的是：( B ) A.软组织分辨率高 B.显示钙化灶 C.多参数成像 D.多切层成像 7.哪一项不是MRI的优点与特点（ D ） A.无电离辐射 B.多切层多参数成像 C.软组织分辨率高 D.可显示钙化灶此项 8.彩色多普勒血流显像特点，错误的是： ( D ) A.血流朝向探头，显示红色； B.血流背离探头，显示蓝色； C.血流朝向或背离探头，流速高均显示亮度大； D.动脉血流显示为红色 9.下列X特性中用于诊断的是（ ADE ） A.穿透性 B.生物效应 C.电离效应 D.感光效应 E.荧光效应 10.请指出X线检查三大类别（ ACE ） A.常规检查 B.电视透视 C.特殊摄影检查 D.体层摄影 E.造影检查 11.产生X线必须具备的条件是（ BDE ） A.光电管 B.电子源 C.旋转阳极 D.适当的障碍物（靶面）
实验一 yq1 I=imread('');%读黑白图像 subplot(2,2,1);imshow(I) %显示图像 subplot(2,2,2);imhist(I) %显示直方图 J=imadjust(I,[ ],[0 1]);%对比度增强 subplot(2,2,3);imshow(J) subplot(2,2,4);imhist(J) I1=imresize(I,;imview(I1)%缩小 I2=imresize(I,;imview(I2)%放大 I3=imrotate(I,45,'bilinear','crop');imview(I3)%旋转45°%%原图、直方图对比度增强、直方图 %%缩小
%%放大 %%旋转45°
yq2 I=imread(''); imshow(I); I1=rgb2gray(I);%把彩色图像转换成灰度图像figure,imshow(I1); info= imfinfo('')%查询文件信息 imwrite(I1,'D:\yq\小小.png'); %写图像
info = Filename:'C:\MATLAB7\toolbox\images\i mdemos\' FileModDate: '03-May-2003 13:53:58' FileSize: 554554 Format: 'png' FormatVersion: [] Width: 732 Height: 486 BitDepth: 24 ColorType: 'truecolor' FormatSignature: [137 80 78 71 13 10 26 10] Colormap: [] Histogram: [] InterlaceType: 'none' Transparency: 'none' SimpleTransparencyData: [] BackgroundColor: [] RenderingIntent: [] Chromaticities: [] Gamma: []XResolution: [] YResolution: [] ResolutionUnit: [] XOffset: [] YOffset: [] OffsetUnit: [] SignificantBits: [] ImageModTime:'20 Feb 2003 20:53:33 +0000' Title: [] Author: [] Description: [] Copyright: 'Copyright Corel' CreationTime: [] Software: [] Disclaimer: [] Warning: [] Source: [] Comment: [] OtherText: [] yq3 [I,map]=imread(''); imshow(I,map)
第一章绪论 1 数字图像处理的基本概念； 数字图像：x，y和f的幅值都是有限的离散值时，该图像为数字图像。数字图像处理：简单的说就是用计算机处理数字图像，广义上而言，包括所有与图像有关的处理。 2 数字图像处理的三个层次； 低级处理：对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果或突出目标，如降低噪声，增强对比度等，是一个从图像到图像的过程；中级处理：图像分割（把图像分为不同区域或目标物）及减缩对目标的描述，以方便计算机的识别，输入时图像输出是从图像提取的特征（如边缘、轮廓）；高级处理：目标物体及相互关系的理解，进而进行决策及指导行动，是最高级别的处理，即机器视觉，是人工智能的分支。 3 从成像来源的角度了解DIP的划分及应用场合； 电磁波普成像（从伽马射线到无线电波）、显微镜成像、声波/超声波成像。 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。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。 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。答案：× 例题3：()由一个二维函数f(x, y)确定的图像称为数字图像。 答案：× 例题4：简述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，使其更清晰或更好看； 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。 第二章图像处理基础 1 视觉感知要素、图像感知和获取； 锥状体数目600万~ 700万，负责颜色和细节识别，锥状视觉又称白昼视觉；杆状体数目约7500万~15000万，无彩色感觉，称夜视觉。 三种基本的图像采集形式：单元成像传感器、线成像传感器、阵列成像传感器。 2 图像采样和量化；
1、模拟图像：空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像。 2、数字图像：空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。是图像的数字表示，像素是其最小的单位。 3、当一幅图像的 x和 y坐标及幅值 f都为连续量时，称该图像为连续图像。 为了把连续图像转换成计算机可以接受的数字形式，必须先对连续的图像进行空间v和幅值的离散化处理。 (1)图像的采样：对图像的连续空间坐标 x和 y的离散化。 (2)图像灰度级的量化：对图像函数的幅值 f的离散化。 4、均值平滑滤波器可用于能否锐化图像？为什么？不能，均值滤波法有力的抑制了噪声，同时也引起了模糊，模糊程度与邻域半径成正比。 5、均匀采样： 对一幅二维连续图像 f(x, y)的连续空间坐标 x和 y的均匀采样，实质上就是把二维图像平面在 x方向和 y方向分别进行等间距划分，从而把二维图像平面划分成 M × N个网格，并使各网格中心点的位置与用一对实整数表示的笛卡尔坐标(I, j)相对应。二维图像平面上所有网格中心点位置对应的有序实整数对的笛卡尔坐标的全体就构8成了该幅图像的采样结果。 6、*均匀量化： 对一幅二维连续图像 f(x, y)的幅值 f的均匀量化，实质上就是将图像的灰度取值范围[0， Lmax]划分成L个等级（L为正整数， Lmax=L-1），并将二维图像平面 上 M× N个网格的中心点的灰度值分别量化成与 L个等级中最接近的那个等级的值。 7、图像增强技术根据处理空间的不同，可以分为哪两种方法？空域方法和频域方法 8、**空间分辨率 ( 1 )空间分辨率是图像中可分辨的最小细节，主要由采样间隔值决定。 (2**)一种常用的空间分辨率的定义*是单位距离内可分辨的最少黑白线对数目(单 位是每毫米线对数)，比如每毫米80线对。另外，当简单地把矩形数字化仪的尺寸看作是“单位距离”时，就可把一幅数字图像的阵列大小 M×N称为该幅数字图像的空间分辨率。 (3)对于一个同样大小的景物来说，对其进行采样的空间分辨率越高，采样间隔就越小，景物中的细节越能更好地在数字化后的图像中反映出来，也即反应该景物的图像的质量就越高。 (4)一幅数字图像的阵列大小（简称为图像大小）通常用 M×N表示。在景物大小不变的情况下，采样的空间分辨率越高，获得的图像阵列 M×N就越大；反之，采
医学影像成像原理复 习题
一、选择题 1.下列常用的临床检查方法中无电离辐射的是(c） A、CT和PET B、超声和CT C、超声和MRI D、CT和MRI E、PET和MRI 2.X线信息影像传递过程中，作为信息源的是（b） A、X线 B、被照体 C、增感屏 D、胶片 E、照片 3.X线胶片特性曲线组成，不包括（d） A、趾部 B、直线部 C、肩部 D、顶部 E、反转部 4.摄影时，可以人为控制的运动模糊是（a） A、呼吸 B、痉挛 C、胃蠕动 D、肠蠕动 E、心脏搏动 5.与散射线量产生无关的因素是（c） A、被照体厚度 B、被照体密度 C、被照体姿势 D、照射野面积 E、被照体体积 6.影响散射线因素的叙述，错误的是（a） A、物体越厚，产生散射线越少 B、管电压越高，产生散射线越多 C、物体受照面越大，产生散射线越多 D、X线波长越短，产生散射线越多 7.X线照片上相邻两点之间的密度差是（b） A、密度 B、对比度 C、清晰度 D、锐利度 E、失真度 8.减小运动模糊的叙述，错误的是（c） A、需固定肢体 B、缩短曝光时间
C、尽量缩短焦-片距 D、将肢体尽量移近胶片 E、选择运动小的机会曝光 9.使用增感屏摄影的论述，错误的是（b） A、影像颗粒性变差 B、增加影像的清晰度 C、增加影像的对比度 D、减少X线照射量 E、降低影像的清晰度 10.X线影像的转换介质，不包括（e） A、屏-片系统 B、影像增强器 C、成像板（IP） D、荧光屏 E、滤线栅 11.构成照片影像的几何因素是（a） A、失真度 B、对比度 C、颗粒度 D、锐利度 E、密度 12.胶片密度与曝光量成正比关系的是（c） A、足部 B、肩部 C、直线部 D、反转部 E、全部 13.屏-片系统X线信息影像传递过程中，作为信息载体的是（a） A、X线 B、胶片 C、被照体 D、增感屏 E、显影液 14.下到哪个不是影响X线照片对比度的因素（c） A、胶片γ值 B、X线质和量 C、被照体形态 D、增感屏的使用 E、冲洗技术 15.X线检查程序可以简化为（a） A、X线→被照物→信号→检测→图像形成 B、被照物→X线→信号→检测→图像形成 C、X线→被照物→检测→图箱像成→信号 D、被照物→X线→检测→信号→图像形成 E、X线→被照物→检测→信号→图像形成
X射线物理学 一、X射线的基本特性 1. X射线在均匀的、各向同性的介质中，是直线传播，具有光的一切特性，具有波粒二象性。 2. X射线不带电，不受外界磁场和电场影响； 3. X射线具有贯穿本领；（不同组织穿透性不同：骨骼--软组织--脂肪--肺、肠道） 4. X射线的荧光作用；(X射线照射荧光物质可发出荧光)透视、增感屏 5. X射线的电离作用；（X光子撞击电子--一次电离--撞击其它原子--二次电离）X射线损伤和治疗基础 6．X射线的热作用； 7. X射线的化学和生物效应：与物质进行光化学反应，生物体内电离和激发作用 二、X射线的产生 医学成像用的X射线辐射源都是利用高速运动的电子撞击靶物质而产生的。 1.产生X射线的四个条件： （1）具有电子源（阴极）产生发射电子； （2）有加速电子使其增加动能的电位差（高管电压） （3）有一个高度真空（P<10-4Pa）的环境（玻璃外壳），使电子在运动过程中尽可能减少能量损耗，保护灯丝不被氧化。 （4）有一个受电子轰击而辐射X射线的物体（阳极靶） 三、X射线管的阴极体作用： ①使电子初聚焦：达到初聚焦作用，增加X线的产生率。 ②防止二次电子危害：阴极体可收集二次电子，防止危害。 四、阳极的作用： 1,、是一个导电体，它接收从阴极发射出的电子并将它们传导至与X射线管相连的电缆， 2、使其能返回高压发生器； 3、为靶提供机械支撑；良好的热辐射体。 五、焦点： 1、实际焦点：灯丝发射的电子，经聚焦加速后，撞击在阳极靶上的面积。 2、有效焦点：X射线管的实际焦点在垂直于X射线管轴线方向上投影的面积，即X射线照射在胶片上的有效面积。 3、补充：影响焦点大小的因素有哪些？ 答：灯丝的形状、大小及在阴极体中的位置、管电流、管电压和阳极的靶角θ有关。管电流升高，焦点变大；管电压升高，焦点变小。 4、实际焦点和有效焦点大小的影响： 答：实际焦点面积增大，散热好，但有效焦点面积也增大，胶片影像模糊；实际焦点面积减小，阳极靶单位面积上的电子密度增大，实际焦点温度增大，阳极损坏； 5、焦点对成像的影响： 有效焦点越小，影像越清晰； 有效焦点为点光源时：胶片图象边界清晰； 有效焦点为面光源时：胶片图象边界模糊 有半影；半影大小为： d（小焦点，短距离）； 管电流增大，焦点增大，影像质量下降； 管电压增大，焦点增大，影像质量下降；
㈠名词解释 ⒈CT值：CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。CT值定义为 将人体被测组织的吸收系数与水的吸收系数的相对值 ⒉TR（重复时间）：从90°脉冲开始至下一次90°脉冲开始的时间间隔。 ⒊SNR（信噪比）：图像中的信号能量与噪声能量之比。 ⒋PACS（图像存档与传输系统）：是适应医学影像领域数字化、网络化、信息化发展势的要求，一数字成像、计算机技术和网络技术为基础，以全面解决医学影像获取、显示、处理、储存、 传输和经管为目的的综合性规划方案及系统。 ⒌螺距：（pitch,P）有关螺旋CT的一个概念。对单层螺旋CT，各厂家对此定义是统一的, 即螺距=球管旋转360度的进床距离/准直宽度。也即扫描时床进速度与扫描层厚之比。 ⒍阳极效应：又称足跟效应，是指在通过X线管长轴且垂直于有效焦点平面内，近阳极端X线 强度弱，近阴极端强，最大值约在10°处，其分布是非对称性的，这种现象称为阳极效应。阳极倾角越小，阳极效应越明显。 ⒎自旋-晶格弛豫：又称纵向弛豫(longitudinal relaxation)或T1弛豫。指平行于外磁场Bo方向的磁化矢量的指数性恢复的过程。 ⒏灵敏度：（Sensitivity）也称敏感度，在MR范畴内，是反映磁性核的MR信号可检测程 度的指标。 ㈡简答与分析论述题 ⒈分析CR成像基本原理 答：X射线入射基于光激励荧光粉（PSP）的成像板（IP）产生一帧潜影（latent image），潜影存储于成像板中。用激光激励成像板，成像板会发射出和潜影能量分布一致的光，这些光 被捕捉后被转换成电信号，从而潜影被转换成可以传输和存储的数字图像。 ⒉分析MRI空间分辨力优化的方法与作用 答：⑴调整扫描矩阵、FOV 扫描矩阵的大小决定序列中相位编码梯度的步数及频率编码步数，即数据的采样点数。FOV一定时，相位编码步数越多，体素的尺寸就越小，图像分辨力就越高。 ⑵调整层面厚度为了尽量减小部分容积效应的影响，一般应该选择较薄的层面进行扫描。 ⑶增加NEX ⒊简述MRI成像过程 答：通过对静磁场(Bo)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲(RF)电磁波，使人体组织中的 氢质子受到激励而发生磁共振现象，当RF脉冲中止后，氢质子在弛豫过程中发射出射频信号，被接收线圈接收，再利用梯度磁场进行空间定位，最后进行图像重建而成像。 ⒋磁共振成像系统主要有哪几部分组成？ 答：磁体、梯度系统、射频系统和计算机系统组成。 ⑴磁铁系统 ①静磁场：又称主磁场。 ②梯度场：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。 ⑵射频系统 ①射频（RF）发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。 ②射频（RF）接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。 ⑶计算机图像重建系统 由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数学信号，根据与观察层面各体 素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上， 按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。 ⒌何为薄层扫描，其优点是什么？
医学影像设备学期末复习题 一、选择题（每题1分，共50分） 1．CT是（ C ）问世的 A．1960年 B．1963年 C．1972年 D．1978年 E．1982年 2．常见超声成像设备不包括（ D ） A．A型 B．B型 C．D型 D．F型 E．M型3．按主机功率分类，中型X线机的标称功率（ D ） A．＞10Kw B．10kW～20kW C．20kW～50kW D．10kW～40kW E．＞40kW 4．荧光屏中荧光纸接受X线照射时发出（ A ）光 A．黄绿色 B．红绿色 C．蓝绿色 D．蓝紫色 E．黄紫色 5．固定阳极X线管的阳极靶面一般是由（ D ）制成 A．铁 B．铜 C．铝 D．钨 E．镍6．阳极帽的主要作用是吸收（ B ） A．散射电子 B．二次电子 C．折射电子 D．发射电子 E．聚焦电子 7．固定阳极X线管的主要缺点是（ D ） A．瞬时负载功率大、焦点尺寸小 B．瞬时负载功率大、焦点尺寸大C．瞬时负载功率小、焦点尺寸小 D．瞬时负载功率小、焦点尺寸大E．以上都不对
8．高压电缆芯线数目不包括（ D ） A．2 B．3 C．4 D．5 E．以上都对 9．高压交换闸不切换（ D ） A．X线管管电压 B．大焦点灯丝加热电压 C．小焦点灯丝加热电压 D．旋转阳极启动电压 E．X线管 10．某台X线机高压变压器初级输入300伏，其次级输出电压为90千伏，则变压比为（ B ） A．1:200 B．1:300 C．1:400 D．1:500 E．1:600 13．程控X线机是单片机控制的（ A ） A．工频X线机 B．中频X线机 C．高频X线机 D．超高频X线机 E．以上都不是 14．高频机中，逆变电路的作用是改变电源（ D ） A．电压峰值 B．电流峰值 C．容量 D．频率 E．稳定性 15．X线机的机房通风措施不包括（ E ） A．电动抽风 B．中央空调 C．柜式空调 D．窗式空调 E．电风扇 16．CR是用（ B ）记录X线影像 A．胶片 B．IP板 C．增感屏 D．闪烁晶体探测器 E．以上都不对
医学图像处理实验报告 Lab Report of Medical Image Processing 系部： 学号： 姓名： 指导教师：
实验1 MATLAB基本操作及函数用法 1.1 实验原理介绍 1.1.1读取函数 函数imread可以将图像读入MATLAB环境，语法为： imread('filename') 其中filename是一个含有图像文件全名的字符串（包括任何可用的扩展名）。例如命令行 >>f = imread ( 'chestxray.jpg'); 将JPEG图像chestxray读入图像数组f中。 函数size可以给出一副图像的行数和列数： >>size (f) ans- 10241024 函数whos可以显示一个数组的基本附加信息。例如，语句 >>whos f whos行结尾处的分号对结果没有影响。 1.1.2 显示图像 一般使用函数imshow显示，其基本语法为： imshow (f, G) 其中，f是一个图像数组，G是显示该图像的灰度级数。若G省略，默认为256。语法： imshow {f, [low high]} 会将所有小于或等于low的值都显示为黑，所有大于或等于high的值都显示为白色。介于low和high之间的值将以默认的级数显示为中等亮度值。 当用imshow显示另外一幅图像时，MATLAB会在屏幕上用新图像替换旧图像，为保持第一幅图像并同时显示第二副图像，可以使用如下figure函数： >>figure, imshow(g) 要了解图像文件的其他详细信息，可以使用imfinfo函数，其语法结构为： imfinfo filename 其中，filename是存储在磁盘中的图像全名。 1.1.3 保存图像 使用函数imwrite可以将图像写在磁盘上，该函数语法为： imwrite (f, ‘filename’) 下面的命令可以把图像f写为TIFF格式，在默认情况下使用语句
四大医学影像装置：超声成像, X线CT, 核磁共振成像, 核医学影像. 传统的X射线装置的缺点：（1）影像重叠。深度方向上的信息至叠在一起，引起混淆。（2）密度分辨率低，对软组织分辨能力低。（3）所用剂量大。 CT优点：1）断层成像；2）密度分辨率高，对软组织分辨能力高。（相对于X射线成像术）；3）投影剂量小（相对于X射线成像术）；4）动态范围大（相对于X 光片）；5）无损检测；6）存储方便。 星状伪迹：孤立点源反投影重建形成的伪迹称为星状伪迹。 产生星状伪迹的原因在于：反投影重建的本质是把取自有限物体空间的射线投影均匀地回抹(反投影)到射线所及的无限空间的各点之上，包括原先像素值为零的点 超声是机械波，由物体机械振动产生。具有波长、频率和传播速度等物理量。用于医学上的超声频率为2.5～10MHz，常用的是2.5～5MHz。超声需在介质中传播，在人体软组织中约为1500m/s。介质有一定的声阻抗，声阻抗等于该介质密度与超声速度的乘积。 超声在介质中以直线传播,有良好的指向性.当超声传经两种声阻抗不同相邻介质的界面时其声阻抗差大于0.1%,而界面又明显大于波长,即大界面时,则发生反射,一部分声能在界面后方的相邻介质中产生折射,超声继续传播,遇到另一个界面再产生反射,直至声能耗竭。反射回来的超声为回声。声阻抗差越大，则反射越强，如果界面比波长小，即小界面时，则发生散射。 人体结构对超声而言是一个复杂的介质，各种器官与组织，包括病理组织有它特定的声阻抗和衰减特性。这种不同的反射与衰减是构成超声图像的基础。将接收到的回声，根据回声强弱，用明暗不同的光点依次显示在影屏上，则可显出人体的断面超声图像，称这为声像图. 超声经过不同正常器官或病变的内部，其内部回声可以是无回声、低回声或不同程度的强回声. 换能器的原理（压电效应）：对某些非对称结晶材料进行一定方向的加压或拉伸时，其表面将会出现符号相反的电荷，这种现象称为压电效应。 正压电效应（机械能转化为电能），逆压电效应（电能转化为机械能） 多普勒频移公式：fd=2f0v/(Ccosθ)。f0原发射频率，v血流运动速度，C为声速，θ为声速与血流运动的夹角。 1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度。1T=10000G MRI的优点：1) 无创伤, nonionizing,X-线波长1-0.1A , MRI, 1-100m；2) 无机械运动，任意截面成像；3) 多个参数成像T1,T2,密度，分子扩散...
医学图像处理实验报告Lab Report of Medical Image Processing 系部： 学号： 姓名： 指导教师：
实验1 MATLAB差不多操作及函数用法 1.1 实验原理介绍 1.1.1读取函数 函数imread能够将图像读入MATLAB环境，语法为： imread('filename') 其中filename是一个含有图像文件全名的字符串（包括任何可用的扩展名）。例如命令行 >>f = imread ( 'chestxray.jpg'); 将JPEG图像chestxray读入图像数组f中。 函数size能够给出一副图像的行数和列数： >>size (f) ans- 1024 函数whos能够显示一个数组的差不多附加信息。例如，语句 >>whos f whos行结尾处的分号对结果没有阻碍。 1.1.2 显示图像 一样使用函数imshow显示，其差不多语法为： imshow (f, G) 其中，f是一个图像数组，G是显示该图像的灰度级数。若G省略，默认为256。语法： imshow {f, [low high]} 会将所有小于或等于low的值都显示为黑，所有大于或等于high的值都显示为白色。介于low和high之间的值将以默认的级数显示为中等亮度值。 当用imshow显示另外一幅图像时，MA TLAB会在屏幕上用新图像替换旧图像，为保持第一幅图像并同时显示第二副图像，能够使用如下figur e函数： >>figure, imshow(g)
要了解图像文件的其他详细信息，能够使用imfinfo函数，其语法结构为： imfinfo filename 其中，filename是储备在磁盘中的图像全名。 1.1.3 储存图像 使用函数imwrite能够将图像写在磁盘上，该函数语法为： imwrite (f, ‘filename’) 下面的命令能够把图像f写为TIFF格式，在默认情形下使用语句 >>imwrite (f,'patient10_run1', 'tif') 或 >>imwrite (f, 'patient10_run1.tif') 会将文件储存到当前的工作名目中。 另外，如果是JPEG图像，其语法能够为： imwrite (f, 'filename.jpg', 'quality', q) 其中q是一个在0到100之间的整数（q越小，图像退化越严峻）。 函数imwrite另一种常用但只用于tif图像的语法为： imwrite (g, ‘filename.tif’, ‘compression’, ‘parameter’,…‘res olution’, [colres rowres]) 其中，‘parameter’有三种情形：为‘none’表示无压缩，‘packbits’表示比特压缩包压缩（非二值图像默认参数），‘ccitt’表示ccitt压缩（二值图像默认参数）。colres为列辨论率。 1.1.4 数据类型 见下表： 表格错误!文档中没有指定样式的文字。-1 数据类型。前8项数值类，第9项字符类，第10项逻辑类。
医学图像处理期末复习 ----13级信工1班题型： 1.填空题 20题（1分/题） 2.计算题 2题（5分/题） 3.简答题 5题（6分/题） 4.程序填空 10题（1分/题） 5.程序题 3题（10分/题） 一、填空题 第一章 1.现代医学影像技术的发展源于德国科学家伦琴于1895年发现的【X 线】并由此产生的成像技术。 2.传统的X线成像得到的是组织或器官的【投影】像。 3.照片上某个像素的亮度反映穿过人体到达胶片的X线的强度，它与人体对X线的吸收量成【反】比。 4.超声成像依据的是【脉冲-回波】技术。 5.超声仪使用的成像物质波源是振动频率在人的听觉范围以外的【机械振动】波。 6.超声成像是用不可见也听不到的超声波能量实现的人体成像，对人
体【无】辐射伤害。 7.CT成像是通过检测人体对【X线】吸收量而获得的图像。 8.CT得到人体断层中的所有体素的X线【吸收】系数。 9.CT成像对软组织获得的图像的密度分辨率远【没有】MRI高。 10.核医学成像的特点是能反映人体内各组织器官【功能性（代谢）】的变化。 11.核医学领域广泛使用的影像技术是SPECT和【PET】，这两种成像技术又统称为发射型计算机体层成像（ECT）。 12.核医学成像技术是以【放射性核素】示踪法为基础的。 13.ECT的本质是由在体外测量发自体内的【γ射线】来确定在体内的放射性核素的活度。 14.磁共振成像其本质是一种能级间【跃迁】的量子效应。 15.MRI现象是由于人体中的【原子核】吸收了来自外界的电磁波后产生了共振现象。 16.MRI【无】电磁辐射损伤。 第二章 1.联合图像专家组的英文缩写是【JPEG】。 2.单色位图只有黑白两种颜色，一个像素仅占【1】bit。 3.矢量图是用一系列【绘图指令】来表示一幅图。 4.静态图像可分为【矢量】图和位图。 5.BMP也称【位图】格式。
医学影像成像原理复习题
一、选择题 1.下列常用的临床检查方法中无电离辐射的是(c） A、CT和PET B、超声和CT C、超声和MRI D、CT和MRI E、PET和MRI 2.X线信息影像传递过程中，作为信息源的是（b） A、X线 B、被照体 C、增感屏 D、胶片 E、照片 3.X线胶片特性曲线组成，不包括（d） A、趾部 B、直线部 C、肩部 D、顶部 E、反转部 4.摄影时，可以人为控制的运动模糊是（a） A、呼吸 B、痉挛 C、胃蠕动 D、肠蠕动 E、心脏搏动 5.与散射线量产生无关的因素是（c） A、被照体厚度 B、被照体密度 C、被照体姿势 D、照射野面积 E、被照体体积 6.影响散射线因素的叙述，错误的是（a） A、物体越厚，产生散射线越少 B、管电压越高，产生散射线越多 C、物体受照面越大，产生散射线越多 D、X线波长越短，产生散射线越多 7.X线照片上相邻两点之间的密度差是（b） A、密度 B、对比度 C、清晰度 D、锐利度 E、失真度 8.减小运动模糊的叙述，错误的是（c） A、需固定肢体 B、缩短曝光时间 C、尽量缩短焦-片距 D、将肢体尽量移近胶片
E、选择运动小的机会曝光 9.使用增感屏摄影的论述，错误的是（b） A、影像颗粒性变差 B、增加影像的清晰度 C、增加影像的对比度 D、减少X线照射量 E、降低影像的清晰度 10.X线影像的转换介质，不包括（e） A、屏-片系统 B、影像增强器 C、成像板（IP） D、荧光屏 E、滤线栅 11.构成照片影像的几何因素是（a） A、失真度 B、对比度 C、颗粒度 D、锐利度 E、密度 12.胶片密度与曝光量成正比关系的是（c） A、足部 B、肩部 C、直线部 D、反转部 E、全部 13.屏-片系统X线信息影像传递过程中，作为信息载体的是（a） A、X线 B、胶片 C、被照体 D、增感屏 E、显影液 14.下到哪个不是影响X线照片对比度的因素（c） A、胶片γ值 B、X线质和量 C、被照体形态 D、增感屏的使用 E、冲洗技术 15.X线检查程序可以简化为（a） A、X线→被照物→信号→检测→图像形成 B、被照物→X线→信号→检测→图像形成 C、X线→被照物→检测→图箱像成→信号 D、被照物→X线→检测→信号→图像形成 E、X线→被照物→检测→信号→图像形成 16.增感屏的核心结构是（b） A、基层 B、荧光体 C、保护层 D、反射层 E、吸收层