医学影像图像处理 第二章
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第二章X射线影像习题二解答2-1 X射线信息影像形成的阶段是()A. X射线透过被照体之后B. X射线照片冲洗之后c. X射线到达被照体之前 D.在大脑判断之后答:X射线到达被照体之前,不具有物体信息。
X射线透射出被照体时,由于被照体对X射线的吸收衰减,使透射出的X射线强度产生不均匀分布,由此形成X射线信息影像。
正确答案:A2-2 X射线照片图像形成过程中,起作用的是()A. X射线的穿透作用B. X射线的荧光作用c.被照体对X射线吸收衰减的差异 D. X射线的光化学作用答:由于X射线具有穿透作用,且不同的物体(组织)对X射线的吸收衰减不同,使透射出物体(组织)的X射线强度分布不均匀,携带了物体(组织)的信息,当其投照到胶片上后,x射线的光化学作用使胶片形成潜影。
但因X射线的光化学作用使胶片形成潜影的效率较低,利用X射线荧光作用的增感屏得到广泛使用。
在增感屏一胶片系统中,胶片潜影的形成,来自X射线光化学作用的贡献不足10% ,其余为X射线的荧光作用使增感屏发出的荧光的贡献。
正确答案:A、B、C、D 2-3关于X射线照片图像的形成,正确的说法是()A. X射线透过被照体之后的透射线和散射线,照射到胶片上形成照片图像B. X射线照片图像是X射线被被照体吸收与散射后形成的C. X射线照片图像是利用了X射线的直进性D. X射线胶片接受到的散射线不形成图像答:由于被照体对X射线的吸收衰减,使透射出的X射线强度产生不均匀分布,由此形成X射线信息影像。
散射线对透射过被照体的X射线的强度分布规律没有影响,因此散射线不形成影像,只能给照片带来灰雾。
正确答案:B、C、D2-4关于光密度的定义,正确的说法是()A.光密度为胶片乳剂膜在光的作用下致黑的程度B.光密度是由胶片乳剂曝光后,经冲洗还原出来的银颗粒沉积而形成的c.银颗粒沉积越多的地方,照片越黑,密度越高;反之亦然D.光密度值用照片阻光率的常用对数表示答:胶片感光层是感光灵敏的乳胶体薄层,在乳胶体中均匀地分布着卤化银微颗粒。
医学图像处理与分析作业指导书第一章绪论 (2)1.1 医学图像处理与分析概述 (2)1.2 医学图像处理与分析的应用领域 (2)2.1 医学图像获取技术 (3)2.2 医学图像预处理方法 (4)2.3 医学图像增强与复原 (4)第三章医学图像分割技术 (4)3.1 阈值分割法 (4)3.1.1 全局阈值分割 (5)3.1.2 局部阈值分割 (5)3.2 区域生长法 (5)3.2.1 种子点选择 (5)3.2.2 相似性准则 (5)3.3 水平集方法 (5)3.3.1 曲线演化法 (6)3.3.2 区域嵌入法 (6)3.3.3 基于能量函数的方法 (6)第四章医学图像特征提取 (6)4.1 形态学特征提取 (6)4.2 纹理特征提取 (6)4.3 频域特征提取 (7)第五章医学图像分类与识别 (7)5.1 统计学习方法 (7)5.2 深度学习方法 (8)5.3 融合多特征的方法 (8)第六章医学图像配准技术 (8)6.1 医学图像配准原理 (8)6.2 医学图像配准算法 (9)6.3 医学图像配准应用 (9)第七章医学图像三维重建 (10)7.1 三维重建原理 (10)7.2 三维重建算法 (10)7.3 三维重建应用 (11)第八章医学图像可视化 (11)8.1 医学图像可视化方法 (11)8.2 医学图像可视化工具 (12)8.3 医学图像可视化应用 (12)第九章医学图像处理与分析软件 (13)9.1 常用医学图像处理软件介绍 (13)9.2 医学图像处理与分析软件操作 (13)9.3 医学图像处理与分析软件应用实例 (14)第十章医学图像处理与分析的发展趋势与展望 (14)10.1 医学图像处理与分析技术发展趋势 (14)10.2 医学图像处理与分析在临床应用中的挑战 (14)10.3 未来医学图像处理与分析的研究方向 (15)第一章绪论1.1 医学图像处理与分析概述医学图像处理与分析是医学影像学、计算机科学、数学和工程学等多个学科交叉融合的领域。
医学影像图像处理(课程)教学大纲「供成人医学影像学专升本(业余)专业使用」前言本课程教学大纲是按照成人高等教育医学影像学专升本(业余)专业培养方案编写。
本大纲供成人高等教育医学影像学专升本(业余)专业医学影像图像处理课程教学用,是对教学提出的基本要求。
其内容可通过讲课、实验或其他方式进行教学,讲授时不一定按此顺序,可根据情况作些调整。
本大纲既供教师备课使用,也供学生预习复习使用,以明确学习的基本要求及重点内容。
本课程教学目的是通过本课程的学习让学生掌握医学影像图像的开窗显示、线性灰度变换、空间变换、运算、滤波、锐化、分割、计算机辅助诊断、分子影像学、虚拟人体计划、二维和三维重建的基本原理。
熟悉各种医学影像图像处理软件的操作。
对医学影像图像处理的定义、研究内容、应用、研究现状、发展趋势、学习医学影像图像处理的意义有一个总体了解。
一、学时分配表:二、教学内容:第一章绪论第一节医学影像图像处理概论掌握:医学影像图像处理的研究内容和应用。
熟悉:医学影像图像的数据获取。
了解:医学影像图像处理的研究现状和发展趋势。
第二章医学影像图像的数据存放格式第一节DICOM标准的制定和应用掌握:DICOM标准的应用。
熟悉:DICOM标准制定的原因。
了解:DICOM标准发展的历史。
第二节DICOM标准的总体框架和主要内容掌握:DICOM标准的主要内容。
熟悉:DICOM标准的总体框架。
了解:DICOM标准的发展趋势。
第三节医学影像图像文件的存放格式掌握:DICOM文件格式和位图格式。
熟悉:JPEG格式。
了解:GI F、TIFF和PNG格式。
第三章医学影像图像的增强第一节医学影像图像的灰度变换掌握:医学影像图像处理的线性和非线性灰度变换。
熟悉:医学影像图像的开窗显示。
了解:医学影像图像灰度变换的应用。
第二节医学影像图像的灰度直方图掌握:医学影像图像灰度直方图均衡。
熟悉:医学影像图像灰度直方图的获得。
了解:医学影像图像灰度直方图的应用。
医学影像检查技术学第二章——CT检查技术检查方法:CT普通扫描CT增强扫描CT血管造影CT灌注成像CT图像的特点:•横断面图像,影像无前后重叠。
•密度分辨力高,能分辨密度差异小的组织结构。
•CT值可作定量分析,能进行密度测量,提高病变检出率。
CT作多种图像处理,容积数据可实现多方位重组和三维立体图像,可多角度观察,准确定位。
缺点:•空间分辨力较低,中档CT机为10LP/cm,高档CT为14LP/cm或更高。
•部分容积效应和周围间隙现象的作用,可能遗漏微小病灶,两种组织间密度差异大时,小于扫描层厚的病变密度和边缘失真。
•CT增强扫描使用碘对比剂,可能造成相关不良反应。
X线的电离辐射作用对人体造成损伤CT应用范围:•可用于身体任何部位组织器官的检查。
•普通X线无法检查的软组织,CT能显示。
•增强CT能分清血管的解剖结构、观察血管与病灶之间关系、病灶部位的血供和血液动力学的变化•进行穿刺活检定位,准确性优于常规透视下穿刺。
•进行三维图像,为制订手术方案和选择手术途径提供影像学资料。
•用于老年骨质疏松、心脏冠状动脉钙化测量。
• CT有助于放射治疗计划的制订和疗效评价是否使用对比剂分类:普通平扫、增强扫描、造影CT球管与床的运动方位分类:定位像扫描、非螺旋扫描(轴位扫描序列扫描)和螺旋扫描。
•螺旋扫描(单层螺旋CT和多层螺旋CT 采用滑环技术)螺旋CT•同层厚时的扫描速度提高•检测效率提高•CT图像质量提高•图像后处理质量提高•同层厚时X线剂量减少•对比剂用量减少特殊扫描方法:薄层扫描、高分辨力扫描、靶扫描(放大扫描、目标扫描)和低剂量扫描等。
薄层扫描---层厚≤5mm的扫描最薄的扫描层厚可小于1mm主要优点:可减少部分容效应,从而真实反映病变及组织器官内部的密度。
缺点:接受X线光子减少,信噪比降低,图像质量下降(通常需增大扫描条件)。
高分辨力CT扫描——•使用较高CT剂量进行薄层扫描•大矩阵、骨算法重建图像•获得的CT图像具有良好空间分辨力定量CT---(单能定量CT和多能定量CT)常用来测定骨矿物质含量,监测骨质疏松或其它代谢性骨病病人的骨矿密度连续扫描——扫描层厚与层间距相等,各层面之间既无重叠,亦无间隔重叠扫描——扫描时设置的层距小于层厚,使相邻的扫描层面有部分重叠的扫描方法(减少部分容积效应,提高小病灶检出的机会)(病人受X线照射量增大)间隔扫描——扫描时设置的层间距大于层厚,层面之间不连续,部分层面组织被漏扫CT透视——CT快速连续扫描的同时,进行高速图像重建和连续图像显示,可达到近似X线透视的实时观察图像的效果CT导向穿刺活检——在CT引导下,进行经皮穿刺活检,进行组织抽取活检、药物注入等诊断、治疗的手段对比剂的种类有离子型和非离子型(CT增强用的对比剂一般为水溶性碘对比剂)非离子型对比剂的毒副作用较小、价格偏高。
医学图像处理知到章节测试答案智慧树2023年最新山东第一医科大学第一章测试1.下列各项中,属于数字医学图像数据存放格式的是()。
参考答案:JPEG格式 ;DICOM格式;位图格式2.下列各项中哪项不是数字医学图像数据的获取方式()。
参考答案:传统X光机3.数字医学影像具有高分辨率的特点,因此可以观察微小病变。
参考答案:对4.下列各项中, 哪些项属于医学图像处理的应用()。
参考答案:远程医疗;制订手术规划;PACS5.医学图像处理的研究内容非常广泛,下列各项中, 哪项不属于医学图像处理的研究内容()。
参考答案:虚拟人体计划6.数字医学影像数据获取后,需要进行存储,在影像科中最常见的数据存放格式是()。
参考答案:DICOM格式7.在医院影像科,可以通过多种成像设备获得数字医学影像数据,下列哪些设备可以直接获得数字医学影像()。
参考答案:DR;CT;磁共振8.数字医学影像是通过数字成像设备或其它成像设备所获得的像素点坐标值离散化的医学影像()。
参考答案:对9.数字医学影像在临床中,具有广泛的应用,下列各项中, 哪项不属于医学图像处理的应用()。
参考答案:三维重建10.下列各项中, 哪些项不属于医学图像处理的研究内容()。
参考答案:远程医疗第二章测试1.DICOM标准的英文全称是()。
参考答案:Digital Imaging and Communications in Medicine2.下列各项中, 哪些项属于DICOM格式医学图像文件结构的组成部分()。
参考答案:数据集;前缀;文件导言3.医学图像数据获取后,通常需要进行存储,有很多种医学图像数据的存储格式,在下列各项中,哪一项是常见的数字医学图像数据存放格式()。
参考答案:DICOM格式4.DICOM标准规定了文本信息在不同的成像实体间进行传输时的通信协议。
参考答案:错5.下列各项中,不是NIFTI格式的数字医学图像数据文件后缀的是()。
参考答案:nif6.DICOM标准的中文名称是()。
填空题 1、( 像素 )是组成数字图像的基本元素 2、经过( 采样 )和( 量化 )两个过程,模拟图像就可以转化成数字图像
3、(采样 )是指将空域上或时域上连续的图像(模拟图像)变换成离散采样点(像素)集合的一种操作。
4、在进行采样时,(采样间隔 )的选取是一个非常重要的问题,它决定了采样后图像的质量,即忠实于原图像的程度。
5、(量化 )就是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后,用数值来表示的过程。
6、由模拟图像转换的数字图像质量由两个指标来衡量,分别是( 采样密度 )和(采样频率 )。
选择题: 1、根据一维采样定理,若一维信号g(t)的最大频率为ω,以( A )为间隔进行采样,则能够根据采样结果g(iT) (i=…, -1, 0, 1, …)完全恢复g(t)
A T≤1/2ω B T≤ω C T≥1/2ω D T≥ω 2、连续图像经过采样之后所获得的数字图像的效果与以下(AB )评价参数有关。
A采样密度B采样频率 C 灰度值 D 量化等级 3、一般,当限定数字图像的大小时, 为了得到质量较好的图像可采用如下原则:AB A对缓变的图像,应该细量化,粗采样,以避免假轮廓 B对细节丰富的图像,应细采样,粗量化,以避免模糊(混叠) C对缓变的图像,应该粗量化,细采样,以避免假轮廓 D对细节丰富的图像,应粗采样,细量化,以避免模糊(混叠) 4、以下对矢量图的描述正确的是( BC )矢量图图像使得具有两个优点:一是它的文件数据量很小;二是图像质量与分辨率无关
A 公式化表示 B文件数据量小 C图像质量与分辨率无关 D容易表示颜色丰富的图形
5、以下( BCD )属于位图: A线画稿 B灰度图像 C索引颜色图像 D真彩色图像 6、以下哪些描述是正确的CD A灰度直方图表示了图像的空间信息 B一幅灰度直方图对应一幅图像 C子图直方图之和为整幅图的直方图 D直方图反映了图像中某灰度的像素
数量 简答题: 1、与模拟图像比较,数字图像具有的特点和优势表现在那几个方面?并解释模拟图像和数字图像的概念。
答:数字图像的优势和特点表现在:节省由于存储胶片需要的很大存储空间;能够根据临床或医生的要求,对数字化图像进行各种后处理,可增加显示信息的能力;对模拟图像手工查找需要浪费大量时间,胶片的归档容易出错,图像数字化后纳入PACS就可以解决这个问题;利用模拟图像使得远程会诊不便,以人工送胶片的方式传递信息,不仅传递时间长,延误诊断,而且花费太大,图像数字化纳入PACS传递时间缩短,诊断及时,花费减少;数字图像为“无胶片放射学”体系的建立、远程放射学系统的开通作好重要的准备工作;便于医学影像学的临床教育,如制作各种多媒体课件等。
模拟图像的概念:连续的点组成;是通过某种物理量的强弱变化来表现图像上的格斯按的颜色信息,人眼看到的任何自然界的图像都是连续的模拟图像,画稿、电视离散的点组成的图像、相片、印刷品图像也都是模拟图像。
数字图像的概念:离散的点组成的;是指把图像分解成被称作像素的若干小离散点,并将各像素的颜色值用量化的离散值,即整数值来表示的图像。
2、图像灰度级的均匀量化和非均匀量化的概念 答:均匀量化的概念:是简单地在灰度范围内等间隔量化。是简单地把采样值的灰度范围等间隔地分割并进行量化。
非均匀量化的概念:是对像素出现频度少的部分量化间隔取大,而对频度大的量化间隔取小。是依据一幅图像具体的灰度值分布的概率密度函数,按总的量化误差最小的原则进行量化的方法。
3、BMP、TIF、JPG、DICOM格式图像的特点 答:BNP图像的特点:是最简单和典型的图像存储格式,也称位图(BITMAP)格式,是美国微软公司基于视窗(Windows)系统环境而开发的标准图像格式,可在Windows系统中通用,并且具有与硬件设备无关的特性。最典型的应用时Windows的画笔。BNP是一种点阵存储的图像格式,其文件扩展名为*.BNP。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富,几乎不进行压缩,但由此导致了它与生俱生来的缺点--占用磁盘空间过大。所以,目前BMP在单机上比较流行,不受网络欢迎。但应用广泛。
TIF图像的特点:TIF,即标记图像文件格式,是现存图像文件格式中最复杂的一种,它提供存储各种信息的完备的手段,可以存储专门的信息而不违反格式宗旨,是目前流行的图像文件交换标准之一。TIF格式文件的设计考虑了扩展性、方便性和可修改性,因此非常复杂,需要用个多的代码来控制它,结果导致稳健读写速度慢,TIF代码也很长。TIF文件由文件头、参数值指针表与参数域、参数数据表和图像数据四部分组成。是一种独立于操作系统和文件系统的格式;被所有绘画、图像编辑和页面排版程序所支持,几乎所有桌面扫面仪都可以生成TIFF图像。
JPG格式的特点:JPEG格式即联合图像专家组,是由ISO和CCITT为静态图像所建立的第一个国际数字图像压缩标准,主要是为了解决专业摄影师所遇到的图像信息过于庞大的问题。由于JPEG的高压缩比和良好的图像质量,使得它广泛应用于多媒体和网络程序中。JPG格式支持24位颜色,并保留照片和其他连续色调图像中存在的亮度和色相的显著和细微的变化。JPG通过有选择地减少数据来压缩文件大小,因为它会弃用数据,故JPG压缩为有损压缩。目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式,因为JPEG格式的文件尺寸较小,下载速度快,使得Web页有可能以较短的下载时间提供大量美观的图像,JPEG同时也就顺理成章地成为网络上最受欢迎的图像格式。
DICON 格式的特点:DICOM即数字医学成像医学通讯标准,是美国放射协会(ACR)和美国电器制造商协会(NEMA)组织制定的专门用于医学图像的存储和传输的标准名称。图像是DICOM的核心,是这一标准的最终体现。符合DICOM标准的文件扩展名通常为“*.dcm”。DICOM一般采用的是RGB三基色表示,即一个点由红、绿、蓝3个基色分量的值组成。
4、除了在本章中提到的直方图的一些应用以外,想想是否还有其他方面的应用?
答:(1)检验数据分布的类型,分析数据是否服从正态分布,判断数据有无异常;
(2)与产品规格界限做比较,可直观地判断分布中心是否偏离规格中心,以确定是否需要调整并求出其调整量;还可判断数据分布的散差(分布范围)是否满足规格范围的要求,以确定是否采取缩小散差的技术性措施; (3)用于进行过程能力调查和不合格品率估计; (4)客观地反映操作者的技术水平和主观努力程度。 5、什么是图像的直方图?直方图的性质有哪些?并说明其在图像处理中的应用。
答:图像的直方图反映一幅图像的总体灰度分布,是灰度级的函数,它表示图像中具有每种灰度级的像素的个数,反映图像中每种灰度出现的频率。
直方图的性质:1)表征了图像的一维信息。只反映图像中像素不同灰度出现的次数(或频数)而未反映像素所在位置。
2)与图像之间的关系是多对一的映射关系。一幅图像唯一确定出与之对应的直方图,但不同图像可能有相同的直方图。
3)子图直方图之和为整图的直方图。 应用:1.评价成像条件2.进行图像增强处理3.进行图像分割4.进行图像分割。灰度直方图是多种空间域处理技术的基础。直方图操作能够有效用于图像增强;提供有用的图像统计资料,其在软件中易于计算,适用于商用硬件设备。通过直方图的状态来评断图像的一些性质:明亮图像的直方图倾向于灰度级高的一侧;低对比度图像的直方图窄而集中于灰度级的中部,高对比度图像的直方图成分覆盖的灰度级很宽而且像素的分布没有不太均匀,只有少量的垂线比其他高许多。
6、简述图像的采样和量化过程,并解释图像的空间分辨率和密度分辨率的概念。
答:采样是将空域或时域上连续的图像(模拟图像)变换成离散采样点(像素)集合的一种操作。采样的实质就是要用多少点来描述一幅图像,采样结果质量的高低就是用前面所说的图像分辨率来衡量。简单来讲,对二维空间上连续的像在水平和垂直方向上等间距分成矩形网状结构,所形成的微小方格称为像素点。一副图像就被采样成有限个像素点构成的集合。
量化是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散后,用数值来表示的过程。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数,它反映了采样的质量。
空间分辨率的概念:图像的空间分辨率是由单位面积内的像素数决定,单位面积内的像素数越多,图像的空间分辨率就越高,可观察到的图像细节就比较多,图像质量越好。 密度分辨率的概念 又称灰度分辨率或对比度分辨率。即每一个像素点的灰度级数,灰度级越大,图像越清晰。
7. 在理想情况下获得一幅数字图像时,采样和量化间隔越小,图像的画面效果越好。当一幅图像的数据量被限制在一个范围内时,如何考虑图像的采样与量化,使得图像的表现效果尽可能的好?
答:当一幅图像的数据量被限制在一个范围内时,为了使图像的表现效果尽可能得好,可考虑一下原则:对缓变的图像,应该细量化,粗采样,以避免假轮廓;对细节丰富的图像,应细采样,粗量化,以避免模糊(混叠)。
8.图像量化时,如果量化级别比较少时会发生什么现象?为什么? 答:如果量化级别较少,会出现伪轮廓现象。量化过程是将连续变化的颜色划分到有限个级别中,必然会导致颜色信息损失。当量化级别达到一定数量时,人眼感觉不到颜色信息的丢失。当量化级数过小时,图像灰度分辨率就会降低,颜色层次就会欠丰富,不同颜色之间过度就会变得突然,可能会导致伪轮廓现象。
9.除了在本章中提到的直方图的一些应用以外,想想是否还有其他方面的应用?