醫(yī)學(xué)圖像處理課件

1、第一章 數(shù)字圖像處理基礎(chǔ) 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系計(jì)算機(jī)教研室2007年第一章圖像基本概念模擬圖像 & 數(shù)字圖像數(shù)字圖像的表達(dá)數(shù)字圖像的顯示方式圖像處理的任務(wù)圖像處理系統(tǒng)圖像輸入/輸出設(shè)備圖像文件/BMP文件格式詳解/DICOM簡介圖像處理圖像處理軟件四. 不同成像技術(shù)產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像模擬圖像 & 數(shù)字圖像數(shù)字圖像基礎(chǔ)數(shù)字圖像的形成采樣量化采樣率圖像質(zhì)量視覺效應(yīng)與分辨率圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)像素的空間位置關(guān)系數(shù)字圖像的形成數(shù)字圖像的形成本身是數(shù)字圖像模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像 數(shù)字化采樣 / 量化采樣率空間坐標(biāo)的離散化采樣等間距采樣非等間距采樣采樣間隔的大小采樣率香農(nóng)（Shannon）采樣定律：采樣

2、間隔應(yīng)小于圖像中最小感興趣細(xì)節(jié)尺寸的一半 每英寸點(diǎn)數(shù)（dots per inch，dpi）每英寸像素?cái)?shù)（pixels per inch，ppi）每毫米線對(duì)數(shù)（line pairs per millimeter，lpm） 采樣率對(duì)數(shù)字圖像質(zhì)量的影響 256*256256色128*128256色64*64256色32*32256色灰度值的離散化量化量化的級(jí)別均勻量化非均勻量化量化(灰度級(jí)別)對(duì)數(shù)字圖像質(zhì)量的影響 128*128256色128*12864色128*12832色128*12816色數(shù)字圖像基礎(chǔ)數(shù)字圖像的形成采樣量化采樣率圖像質(zhì)量視覺效應(yīng)與分辨率圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)像素的空間位置關(guān)系圖像的質(zhì)量

3、視覺效應(yīng)與質(zhì)量 噪聲 分辨率密度分辨力 / 空間分辨率輸出分辨率 / 掃描分辨率圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià) 視覺效應(yīng)與分辨率 空間分辨率/密度分辨率幅度分辨率/灰度分辨率1mm，piexl的個(gè)數(shù) 16 pixel，好1mm，piexl的個(gè)數(shù) 12 pixel，中等 1mm，piexl的個(gè)數(shù) 8 pixel， 差問題：掃描一張傳統(tǒng)X射線膠片(14英寸17英寸)，形成一約20002500像素的數(shù)字圖像，圖像質(zhì)量屬于哪一等級(jí)？(說明：1英寸 = 25.4 mm )數(shù)字圖像基礎(chǔ)數(shù)字圖像的形成采樣量化采樣率圖像質(zhì)量視覺效應(yīng)與分辨率圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)像素的空間位置關(guān)系像素的空間位置關(guān)系鄰域 8-鄰域 4-鄰域像素間距離歐

4、幾里得（Euclidian）距離DE： D4距離，也稱街區(qū)（city-block）距離： D8距離，也稱棋盤（chessboard）距離： 第一章圖像基本概念模擬圖像 & 數(shù)字圖像數(shù)字圖像的表達(dá)數(shù)字圖像的顯示方式圖像處理的任務(wù)圖像處理系統(tǒng)圖像輸入/輸出設(shè)備圖像文件/BMP文件格式詳解/DICOM簡介圖像處理圖像處理軟件四. 不同成像技術(shù)產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字圖像的表達(dá)圖像的顯示方式屏幕顯示用坐標(biāo)圖像計(jì)算用坐標(biāo)三基色常用醫(yī)學(xué)圖像的尺寸及比特?cái)?shù) 第一章圖像基本概念模擬圖像 & 數(shù)字圖像數(shù)字圖像的表達(dá)數(shù)字圖像的顯示方式圖像處理的任務(wù)圖像處理系統(tǒng)圖像輸入/輸出設(shè)備圖像文件/BMP文件格式詳解/DICOM簡

5、介圖像處理圖像處理軟件四. 不同成像技術(shù)產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像圖像處理的任務(wù)第一章圖像基本概念模擬圖像 & 數(shù)字圖像數(shù)字圖像的表達(dá)數(shù)字圖像的顯示方式圖像處理的任務(wù)圖像處理系統(tǒng)圖像輸入/輸出設(shè)備圖像文件/BMP文件格式詳解/DICOM簡介圖像處理圖像處理軟件四. 不同成像技術(shù)產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像圖像處理系統(tǒng)圖像輸入設(shè)備圖像輸入設(shè)備產(chǎn)品概述：HP Scanjet 8300 數(shù)字平板掃描儀是專為滿足綜合辦公和圖片中心的掃描需求而設(shè)計(jì)。它提供照片、幻燈片、負(fù)片和大中規(guī)格膠片等多種介質(zhì)的專業(yè)質(zhì)量的掃描，并且可達(dá)到 4800-dpi 光學(xué)分辨率和 48 位色彩深度。圖像處理系統(tǒng)（固化/查找表）查找表圖像處理軟件圖像的輸

6、入輸出控制圖像的通信與存儲(chǔ)圖像歸檔及通信系統(tǒng)（picture archiving and communication system，PACS）圖像數(shù)據(jù)庫圖像處理軟件專用軟件通用軟件介于二者之間圖像的文件格式醫(yī)學(xué)圖像處理軟件-A圖像文件格式128 * 128BMP49KB128 * 128GIF8KB128 * 128JOEG5KB128 * 128TIFF26KBBMP文件格式DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)1982年美國放射學(xué)院（American College of Radiology，ACR）和美國國立電器制造學(xué)會(huì)

7、（National Electrical Manufacturers Association，NEMA）聯(lián)合制定DICOM標(biāo)準(zhǔn)。1. 1985 - 公布1.0版本(ACR-NEMA V1.0) 2. 1988 - 公布2.0版本(ACR-NEMA V2.0) 3. 1989 - 開始同HIS/RIS 系統(tǒng)連接的網(wǎng)絡(luò)工作 4. 名字改稱DICOM以表示本質(zhì)區(qū)別于原先的標(biāo)準(zhǔn)。 5. 1993 - DICOM 3.0 面向?qū)ο蟮慕鉀Q方法6. DICOM 3.0 99版。 DICOM標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容PS 3.1介紹與概覽PS 3.2遵循聲明PS 3.3信息對(duì)象定義PS 3.4服務(wù)類細(xì)則PS 3.5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與

8、編碼PS 3.6數(shù)據(jù)字典PS 3.7 消息交換PS 3.8 對(duì)信息交換的網(wǎng)絡(luò)通訊支持PS 3.9對(duì)信息交換的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊支持已經(jīng)廢棄PS 3.10介質(zhì)交換的介質(zhì)存儲(chǔ)要求及文件格式規(guī)范 PS 3.11 介質(zhì)存儲(chǔ)應(yīng)用程序規(guī)格PS 3.12介質(zhì)交換的介質(zhì)格式及物理介質(zhì)要求PS 3.13打印管理及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊支持PS 3.14灰度圖像顯示功能標(biāo)準(zhǔn)DICOM 的內(nèi)容層次Patient (病人)Study (檢驗(yàn))Series (系列)Image (圖像)每一層叫一個(gè) Information Entity,或 IE （從 relational database schema 設(shè)計(jì)引用而來）。每一層又細(xì)分成 Module。每個(gè) Module 里面的最小單元叫做一個(gè) attribute 或 element。DICOM示例Analyze簡介A可處理圖像文件類型多幅比較顯示代數(shù)運(yùn)算直方圖處理三維顯示（一）三維顯示（二）三維顯示（三）三維顯示（四）三維顯示（五