醫(yī)學(xué)圖像處理第1講 緒論1教學(xué)文稿

1、醫(yī)學(xué)圖像處理第1講 緒論12022-7-2 線性代數(shù)、概率與統(tǒng)計(jì)、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)軟件編程線性代數(shù)、概率與統(tǒng)計(jì)、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)軟件編程 專業(yè)必修課專業(yè)必修課 總學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)：5656其中理論課其中理論課4040學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課1212學(xué)時(shí)，習(xí)學(xué)時(shí)，習(xí)題課題課4 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)（包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告）實(shí)驗(yàn)（包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告）-20%20% 作業(yè)、考勤作業(yè)、考勤-1 10% 0% 期末考試（閉卷、筆試）期末考試（閉卷、筆試）-7 70% 0% 2022-7-2教材輔助網(wǎng)站教材輔助網(wǎng)站http:/ BartlaneBartlane電纜圖片傳輸系統(tǒng)：從倫敦到紐約傳送一幅圖電纜圖片傳輸系統(tǒng)：從倫敦到紐約

2、傳送一幅圖片從片從1 1周減少到周減少到3 3小時(shí)小時(shí) 色調(diào)質(zhì)量和分辨率逐漸改善色調(diào)質(zhì)量和分辨率逐漸改善2022-7-2 美國(guó)美國(guó)JPLJPL（噴氣推進(jìn)）實(shí)驗(yàn)室處理衛(wèi)星發(fā)射回來(lái)的月球表（噴氣推進(jìn)）實(shí)驗(yàn)室處理衛(wèi)星發(fā)射回來(lái)的月球表面的照片面的照片 用到了圖像增強(qiáng)和復(fù)原技術(shù)用到了圖像增強(qiáng)和復(fù)原技術(shù) 6060年代末，數(shù)字圖象處理形成一個(gè)比較完整的理論與技年代末，數(shù)字圖象處理形成一個(gè)比較完整的理論與技術(shù)體系，從而構(gòu)成了一門獨(dú)立的技術(shù)術(shù)體系，從而構(gòu)成了一門獨(dú)立的技術(shù)2022-7-2 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和通信手段的發(fā)展提供客觀可能。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和通信手段的發(fā)展提供客觀可能。 利用遙感圖片，進(jìn)行地質(zhì)資源探測(cè)

3、，農(nóng)作物估產(chǎn)，水文利用遙感圖片，進(jìn)行地質(zhì)資源探測(cè)，農(nóng)作物估產(chǎn)，水文氣象監(jiān)測(cè)等氣象監(jiān)測(cè)等 X X光斷層圖像重構(gòu)技術(shù)，英國(guó)光斷層圖像重構(gòu)技術(shù)，英國(guó)G.N.Hounsfield G.N.Hounsfield 第一臺(tái)腦第一臺(tái)腦斷層攝像儀應(yīng)用。斷層攝像儀應(yīng)用。CTCT發(fā)明者獲得發(fā)明者獲得19791979年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。2022-7-2教學(xué)基本要求：教學(xué)基本要求：1.11.1DIPDIP（數(shù)字圖像處理）的起源；（數(shù)字圖像處理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的應(yīng)用；的應(yīng)用；1.41.4DIPDIP的研究范疇；的研究范疇；1.51.5DIPDIP的系統(tǒng)

4、構(gòu)成。的系統(tǒng)構(gòu)成。2022-7-2圖圖：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：人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)圖在大腦中形成的認(rèn)識(shí)或印象：人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)圖在大腦中形成的認(rèn)識(shí)或印象 可以看作是對(duì)物體和場(chǎng)景的一種表現(xiàn)形式，蘊(yùn)含著豐富可以看作是對(duì)物體和場(chǎng)景的一種表現(xiàn)形式，蘊(yùn)含著豐富的信息；的信息；2022-7-2 可以應(yīng)用各種觀測(cè)系統(tǒng)以不同形式和手段觀測(cè)客觀世界可以應(yīng)用各種觀測(cè)系統(tǒng)以不同形式和手段觀測(cè)客觀世界而獲得；而獲得；2022-7-22022-7-2二維函數(shù)二維函數(shù)f (x, y)f (x, y)(x, y)(x, y)：點(diǎn)的空間坐標(biāo)（實(shí)數(shù)）：點(diǎn)的空間坐標(biāo)（實(shí)數(shù)）f f ：點(diǎn)：點(diǎn)(x, y)(

5、x, y)的幅度（亮度、強(qiáng)度或灰度）的幅度（亮度、強(qiáng)度或灰度） ImageImage：一般指用鏡頭等科技手段得到的視覺(jué)形象：一般指用鏡頭等科技手段得到的視覺(jué)形象 PicturePicture：強(qiáng)調(diào)手工描繪的人物或景物畫：強(qiáng)調(diào)手工描繪的人物或景物畫 DrawingsDrawings：人工繪制的工程圖人工繪制的工程圖2022-7-2 數(shù)字化了的圖像數(shù)字化了的圖像 對(duì)對(duì) x x，y y 和和 f f 進(jìn)行離散化進(jìn)行離散化 便于計(jì)算機(jī)處理便于計(jì)算機(jī)處理采樣采樣：坐標(biāo)離散化坐標(biāo)離散化量化量化：函數(shù)值的離散化函數(shù)值的離散化2022-7-2圖像的每個(gè)像素只能是黑或圖像的每個(gè)像素只能是黑或者白，沒(méi)有中間的過(guò)渡

6、，者白，沒(méi)有中間的過(guò)渡，2 2值圖像的像素值為值圖像的像素值為0 0、1 1。指每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來(lái)描指每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來(lái)描述的圖像，沒(méi)有彩色信息。述的圖像，沒(méi)有彩色信息。像素值是圖像顏色表的索引地址。像素值是圖像顏色表的索引地址。指每個(gè)像素的信息由指每個(gè)像素的信息由RGBRGB三原色構(gòu)成的圖像，三原色構(gòu)成的圖像，其中其中RGBRGB是由不同的灰度級(jí)來(lái)描述的。是由不同的灰度級(jí)來(lái)描述的。2022-7-2圖像的每個(gè)像素只能是黑或圖像的每個(gè)像素只能是黑或者白，沒(méi)有中間的過(guò)渡，者白，沒(méi)有中間的過(guò)渡，2 2值圖像的像素值為值圖像的像素值為0 0、1 1。2022-7-2指每

7、個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來(lái)描指每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來(lái)描述的圖像。述的圖像。2022-7-2像素值是圖像顏色表的索引地址。像素值是圖像顏色表的索引地址。2022-7-2指每個(gè)像素的信息由指每個(gè)像素的信息由RGBRGB三原色構(gòu)成的圖像，三原色構(gòu)成的圖像，其中其中RGBRGB分別由不同的灰度級(jí)來(lái)描述的。分別由不同的灰度級(jí)來(lái)描述的。2022-7-2低級(jí)處理低級(jí)處理：增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮中級(jí)處理中級(jí)處理：檢測(cè)、分割、分類、識(shí)別檢測(cè)、分割、分類、識(shí)別高級(jí)處理高級(jí)處理：建模、解釋、推理建模、解釋、推理2022-7-22022-7-2教學(xué)基本要求：教學(xué)基本要求：1.1

8、1.1DIPDIP（數(shù)字圖像處理）的起源；（數(shù)字圖像處理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的應(yīng)用；的應(yīng)用；1.41.4DIPDIP的研究范疇；的研究范疇；1.51.5DIPDIP的系統(tǒng)構(gòu)成。的系統(tǒng)構(gòu)成。2022-7-22022-7-2核醫(yī)學(xué)（核醫(yī)學(xué)（PETPET）天文觀測(cè)天文觀測(cè)2022-7-2醫(yī)學(xué)診斷（醫(yī)學(xué)診斷（CTCT）2022-7-2醫(yī)學(xué)診斷（醫(yī)學(xué)診斷（CTCT）2022-7-2廣泛用于工業(yè)檢測(cè)廣泛用于工業(yè)檢測(cè)2022-7-2熒光顯微鏡熒光顯微鏡2022-7-2遙感成像遙感成像2022-7-2光學(xué)顯微鏡成像光學(xué)顯微鏡成像2022-7-2光學(xué)顯微鏡成

9、像光學(xué)顯微鏡成像2022-7-2法律實(shí)施（指紋識(shí)別、車牌自動(dòng)識(shí)別）法律實(shí)施（指紋識(shí)別、車牌自動(dòng)識(shí)別）天氣觀測(cè)與預(yù)報(bào)天氣觀測(cè)與預(yù)報(bào)2022-7-2人機(jī)交互：面部與手勢(shì)識(shí)別人機(jī)交互：面部與手勢(shì)識(shí)別2022-7-2工業(yè)檢測(cè)：工業(yè)檢測(cè)：公路路面破損圖像識(shí)別公路路面破損圖像識(shí)別網(wǎng)裂龜裂網(wǎng)裂龜裂2022-7-2雷達(dá)雷達(dá)2022-7-2MRIMRI成像成像2022-7-2聲波成像聲波成像電子顯微鏡電子顯微鏡2022-7-2教學(xué)基本要求：教學(xué)基本要求：1.11.1DIPDIP（數(shù)字圖像處理）的起源；（數(shù)字圖像處理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的應(yīng)用；的應(yīng)用；1.41

10、.4DIPDIP的研究范疇；的研究范疇；1.51.5DIPDIP的系統(tǒng)構(gòu)成。的系統(tǒng)構(gòu)成。2022-7-2數(shù)字圖像的增強(qiáng)數(shù)字圖像的增強(qiáng)2022-7-2數(shù)字圖像的增強(qiáng)數(shù)字圖像的增強(qiáng)2022-7-2圖像復(fù)原圖像復(fù)原2022-7-2圖像復(fù)原圖像復(fù)原2022-7-2圖像復(fù)原圖像復(fù)原2022-7-2圖像分割圖像分割2022-7-2數(shù)字圖像的獲取數(shù)字圖像的獲取彩色圖像的處理彩色圖像的處理圖像壓縮圖像壓縮2022-7-2教學(xué)基本要求：教學(xué)基本要求：1.11.1DIPDIP（數(shù)字圖像處理）的起源；（數(shù)字圖像處理）的起源；1.21.2DIPDIP的概念；的概念；1.31.3DIPDIP的應(yīng)用；的應(yīng)用；1.41.4

11、DIPDIP的研究范疇；的研究范疇；1.51.5DIPDIP的系統(tǒng)構(gòu)成。的系統(tǒng)構(gòu)成。2022-7-2數(shù)字圖像處理硬件系統(tǒng)由數(shù)字圖像處理硬件系統(tǒng)由圖像數(shù)字化設(shè)備圖像數(shù)字化設(shè)備、圖像處理計(jì)算圖像處理計(jì)算機(jī)機(jī)和和圖像輸出設(shè)備圖像輸出設(shè)備組成。組成。2022-7-2數(shù)字圖像瀏覽軟件：數(shù)字圖像瀏覽軟件：ACDSEEACDSEE數(shù)字圖像處理軟件：數(shù)字圖像處理軟件：PhotoshopPhotoshop數(shù)字圖像處理應(yīng)用與研究：數(shù)字圖像處理應(yīng)用與研究：MATLABMATLAB 基本操作：讀寫、顯示、幾何變換基本操作：讀寫、顯示、幾何變換 圖像變換（傅立葉，小波等）圖像變換（傅立葉，小波等） 圖像增強(qiáng)（直方圖，對(duì)比度，平滑