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《医学图像处理》复习纲要第1章引论1．数字图像处理（DIP）的基本定义和本课程所界定的大致范围数字图像、图像处理、图像分析/理解、计算机视觉2．数字图像处理发展的基本历程和应用领域重点：在医学图像处理中(CAT、CT、PET、MRI、体内三维再现技术等)的发展应用3．从成像来源的角度了解DIP的划分、比较各自特点及应用场合电磁波谱成像、显微镜成像(TEM、SEM)、声波/超声波成像、计算机合成图像4．DIP的基本流程步骤第2章DIP基础1．视觉基本要素杆状体(Rods)和锥状体(Cones)、盲点、主观亮度、亮度适应性、亮度辨别力(Weber ratio)；几种视觉现象（说明感觉亮度不是光强的简单函数）：Mach效应、同时对照度、光幻觉；描述彩色光的三个基本量：辐射度(radiance)、光通量/流明数(luminance)和亮度(brightness)2．图像感知和获取、采样和量化三种基本的图像采集形式（单个、线和阵列）、图像的照射和放射分量模型、数字图像的空间坐标表示、图像存储尺寸的计算、图像的空间和灰度分辨率、checkerboard现象和伪轮廓现象、等性能曲线及解释、混叠/莫尔（波纹）效应及解释3．象素间的基本关系测度近邻(neighbors)（4、对角、8）、邻域; 邻接(adjacency)（4、8、混合）与连接(connectivity)；区域、边界和边缘(沿)；路径、路径长度、连接分量/集、闭路径；距离测度：距离定义、城市街区距离、Euclidean距离、棋盘(chessboard)距离、Dm距离；第3章空域图像增强技术1．灰度变换及基本函数基本概念：负变换、对数变换、幂律变换（Gamma校正）、分段线性变换、灰度切割、位平面切割；要求：理解这些变换的基本含义及对图像作用后会产生什么样的效果、并会灵活运用这些变换于不同的图像增强场合2．直方图处理灰度直方图的定义、基本含义、与图像外观的关系、及其作用；直方图均衡化（线性化）：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）：基本原理、特点与作用、变换函数、实现流程；会灵活运用（如怎么去设计规定的直方图）怎么运用直方图的统计特征于图像增强：均值、方差及主要含义、全局运用与局部运用3．增强中的算术与逻辑操作与、或、非：特点、作用、怎么运用图像加/平均、减、乘操作的主要原理、特点、作用效果、应用场合；4．空间滤波线性滤波与非线性滤波、填充问题（基于邻域的操作）线性滤波：基本概念、滤波器/模板/掩码、线性卷积与相关线性平滑滤波（盒滤波器、加权平均滤波）、排序统计滤波（中位、中值、最大、最小及其它自定义的百分位）：基本原理、特点、优缺点与应用场合空间锐化滤波器：数学原理与基础、作用一阶导数/梯度算子（Roberts, Sobel, Prewitt）、二阶导数/Laplacian算子：各自主要特征、优缺点、主要作用、怎么运用本章应用实例：联合增强第4章频域增强技术1．基础：二维离散傅立叶变换2．基本概念：图像频谱及物理意义（很重要）、频域和空域分辨率、填充与周期展开；3．频域滤波的基本流程框架4．基本的滤波器类型（高、低通）：理想、Butterworth、Gaussian；基本原理、主要属性、主要用途；要求掌握一定的推导技巧和能灵活运用5．空域与频域滤波器间的转换－卷积定理；频域和空域增强技术间的比较6．同态滤波：概念、原理、算法基本流程、主要用途第5章图像恢复1．基本概念，与图像增强技术的区别和联系；图像退化及恢复过程模型2．噪声：来源、空/频域的属性（从与图像的关系角度）；重要的噪声概率模型：高斯、Reyleigh、指数、均匀、脉冲（椒盐）；对表达公式要熟悉、对基本特征要掌握；能根据图像的统计特征（如直方图分布）对噪声参数进行估计；3．只有噪声情况下的恢复技术－空间滤波：1）线性：均值滤波（算术、几何、谐波、逆谐波；2）排序统计：中值、最大/小、中点、alpha修剪；3）自适应均值滤波（基本思想与流程）。
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。
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）。
医学影像资料考试复习重点知识总结第一章绪论1.医学影像学：是应用医学成像技术对人体疾病进行诊断和在医学成像技术引导下应用介入器材对人体疾病进行微创性诊断及治疗的医学学科，是临床医学的重要组成部分。
2. 1895年德国伦琴发现X线3.数字化X线成像的优点：（具体可结合书本P6）（1）摄片条件的宽容范围大；（2）提高了图像质量（3）具有测量，边缘锐化，减影等多种图像处理功能（4）图像信息可摄成照片，也可以由光盘储存也可输入PACS中。
4.X线成像缺点：（没找到，自己看书）（1）肝肾功能严重受损，甲状腺功能亢进，恶病质，婴幼儿，高龄者和体质过敏者，应禁用或慎用(2)孕妇，小儿，早孕者当属禁忌5.CT成像的主要优势：（1）密度分辨力高相当于传统X线成像的10-20倍（2）可行密度量化分析人体各组织结构及病变的CT值范围-1000~+1000HU（3）组织结构影像无重叠（4）可行多种图像后处理6.CT成像的局限性（1）常不能整体显示器官结构和病变（2）多幅图像不利于快速观察（3）受到部分容积效应影响（4）较高的X线辐射剂量7.MRI成像的主要优势（1）组织分辨力高，这是MRI的突出优点（2）直接进行水成像（3）直接进行血管成像（4）在体分析组织和病变代谢物的生化成分（5）能够进行fMRI检查DWI DTI PWIMRI成像的局限性（1）通常不能整体显示器官结构和病变（2）多序列、多幅图像不利于快速观察（3）.受部分容积效应影响（4）检查时间相对较长（5）.易发生不同类型伪影（6）.识别钙化有限度* 呼吸系统，骨骼系统一般首选X线循环系统一般首选超声，金标准是DSA（数字减影血管造影）8.PACS(图像存档与传输系统)：是一种科技含量高，实际应用价值极大的复杂系统，其将数字化成像设备、高速计算机网络、海量存储设备和具备后处理功能的影像诊断工作站结合起来，完成对医学影像信息的采集、传输、存储后处理及显示等功能，使得图像资料得以有效管理和充分利用。
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。
C h a p t e r11.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 dd i g i t a l i m a ge 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 ei 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 ei 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 ed 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 eb 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 er e p r e s e n t a t i o n a n d d e s c r i p t i o n o f s h a p e.10.W h i c h o f t h e f o l l o w i n g c a n h i g h l i g h t c e r t a i n f e a t u r e s o f i n t e r e s t o f a n i m a g e?(A)I m a g e e n h a n c e m e n t(B)I m a g e r e s t o r a t i o n(C)I m a g e c o m p r e s s i o n(D)I m a g e S e g m e n t a t i o nC h a p t e r21.在晚上光线低的情况下锥状细胞起主要作用。
（x）2.A t l o w l e v e l s o f i l l u m i n a t i o n v i s i o n i s c a r r i e d o u t b y t h e,w h e r e a s a t h i g h l e v e l s (s h o w i n g b e t t e r d i s c r i m i n a t i o n)v i s i o n i s t h e f u n c t i o n o f3.T h e p e r c e i v e d b r i g h t n e s s i s a s i m p l e f u n c t i o n o f i n t e n s i t y.(x)4.W h i c h o f t h e f o l l o w i n g s h o w s t h e f a c t t h a t t h e p e r c e i v e d b r i g h t n e s s i s a s i m p l ef u n c t i o n o f i n t e n s i t y?(A)S i m u l t a n e o u s C o n t r a s t(B)M a c h b a n d s(C)O p t i c a l i l l u s i o n s(D)P e r s p e c t i v e I l l u s i o n5.D i g i t i z i n g t h e c o o r d i n a t e v a l u e s i s c a l l e d;D i g i t i z i n g t h e a m p l i t u d e v a l u e s i sc a l l e d.6.I n t u i t i v e l y,s p a t i a l r e s o l u t i o n i s a m e a s u r e o f t h e i n a ni m a g e.7.Q u a n t i t a t i v e l y,s p a t i a l r e s o l u t i o n c a n b e s t a t e d i n a n u m b e r o f w a y s,w i t h,a n d.8.s i m i l a r l y r e f e r s t o t h e s m a l l e s t d i s c e r n i b l e c h a n g e i n i n t e n s i t y l e v e l.9.下列两图的直方图相同。
（√）10.W h i c h o f t h e f o l l o w i n g i s t h e h i s t o g r a m o f t h e f o l l o w i n g i m a g e？(A)(B)(B)(D)11.R G B颜色模型主要用于电脑监视器。
（√）12.下列哪种颜色模型主要用于彩色喷墨打印机？（B）（A）R G B（B）C M Y（C）H S B（D）Y I Q13.T h e r e a r e t h r e e c o m m o n l y u s e d i m a g e i n t e r p o l a t i o n m e t h o d s，w h i c h a r e,a n d14.T h e p i x e l s h a v i n g a f r o m(x,y)l e s s t h a n o r e q u a l t o s o m e v a l u e rf o r m a d i a m o n d c e n t e r e d a t(x,y).15.T h e p i x e l s w i t h f r o m(x,y)l e s s t h a n o r e q u a l t o s o m e v a l u e rf o r m a s q u a r e c e n t e r e d a t(x,y).16.图像的直方图基本上可以描述图像的概貌。
下面所给的a、b、c、d四个直方图中，哪幅直方图对应的图像最清晰？（）C h a p t e r3一、填空1.I m a g e n e g a t i v e i s t o e n h a n c e e m b e d d e d i n d a r k r e g i o n s o f a ni m a g e,e s p e c i a l l y w h e n t h e b l a c k a r e a s a r e d o m i n a n t i n s i z e.2.L o g t r a n s f o r m i s t o e x p a n d t h e v a l u e s o f i n a n i m a g e w h i l e c o m p r e s s i n g t h e.3.i s u s e d t o e x p a n d t h e r a n g e o f i n t e n s i t y l e v e l s i n a n i m a g e s o t h a ti t s p a n s t h e f u l l i n t e n s i t y r a n g e o f t h e r e c o r d i n g m e d i u m o r d i s p l a y d e v i c e.4.L o w-c o n t r a s t i m a g e s c a n r e s u l t f r o m,o r e v e n d u r i n g i m a g e a c q u i s i t i o n.5.c a n e n h a n c e f e a t u r e s s u c h a s m a s s e s o f w a t e r i n s a t e l l i t ei m a g e r y a n d e n h a n c i n g f l a w s i n X-r a y i m a g e s.6.i s u s e d t o e n h a n c e d i f f e r e n c e s b e t w e e n i m a g e s7.I m a g e a v e r a g i n g c a n d e c r e a s e.8.a n d(s u c h a s n o i s e)i n a n i m a g e c o n t r i b u t e s i g n i f i c a n t l y t o t h e h i g h-f r e q u e n c y c o n t e n t o f i t s F o u r i e r t r a n s f o r m.9.A r e j e c t s(o r p a s s e s)f r e q u e n c i e s i n a p r e d e f i n e d n e i g h b o r h o o d a b o u t t h ec e n t e r o f t h e f r e q u e n c y r e c t a n g l e二、选择1.W h i c h o f t h e f o l l o w i n g c a n h i g h l i g h t a s p e c i f i c r a n g e o f i n t e n s i t i e s?C(A)C o n t r a s t s t r e t c h i n g(B)B i t-p l a n e s l i c i n g(C)I n t e n s i t y-l e v e l s l i c i n g(D)L o g t r a n s f o r m a t i o n s2.用局部平均法对图像进行平滑处理后，噪声方差为处理前的（）倍(A)M(B)1/M(C)(D)13.对下面窗口内的像素进行中值滤波的结果是（）212200198206202201208205207(A)205(B)202(C)206(D)2074.关于图像的一阶和二阶微分，下列说法错误的是（）（A）一阶微分处理通常会产生较宽的边缘；（B）二阶微分处理对背景有较强的响应；（C）一阶微分处理一般对灰度阶梯有较强的响应；（D）二阶微分处理对灰度阶梯变化产生双响应。
