(17)-第六章數(shù)字醫(yī)學影像空間變換

<<醫(yī)學圖像處理>>第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換1

二維醫(yī)學影像的平移2

二維醫(yī)學影像的旋轉3

二維醫(yī)學影像的縮小4

二維醫(yī)學影像的放大第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換5

二維醫(yī)學影像的鏡像6

二維醫(yī)學影像的錯切變換第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.1二維醫(yī)學影像的空間變換變換矩陣原始影像像素點坐標第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.1二維醫(yī)學影像的平移變換平移就是將影像在橫坐標方向或縱坐標方向或對角線方向移動一定距離。平移平移平移數(shù)字醫(yī)學影像平移的目的就是為了將病變移到人眼視野的中心，以有利于對病變的觀察，提高診斷的準確率平移原始醫(yī)學影像像素點（no,ko）縱坐標數(shù)學公式平移后醫(yī)學影像中像素點（nt,kt）的橫坐標高度方向的平移系數(shù)原始醫(yī)學影像像素點（no,ko）橫坐標寬度方向的平移系數(shù)平移后醫(yī)學影像中像素點（nt,kt）的縱坐標平移例6-3：已知原始醫(yī)學灰度影像Io,對原始醫(yī)學影像進行平移變換，寫出平移變換公式和平移變換后的影像It.其中,縱坐標方向的平移系數(shù)g=-1，橫坐標方向的平移系數(shù)h=2。平移平移變換平移

平移

平移

從平移后的醫(yī)學影像的起始像素點開始，按照從左到右，從上到下的順序依次取出每一個像素點的坐標值代入變換后的公式，得到原始醫(yī)學影像中對應的坐標值，然后將該坐標值對應的像素點的像素值賦給平移后的影像中對應點，如果在原始醫(yī)學影像中找不到對應的像素點，則該點像素值賦值為0平移

0平移

0平移

5平移

平移

平移平移仿真結果第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.2二維醫(yī)學影像的旋轉當醫(yī)學影像旋轉的角度是特殊角度（如900、1800和2700）時，影像旋轉后不會丟失任何信息。但當數(shù)字醫(yī)學影像以任意角度旋轉時，旋轉后的影像會丟失信息。縮小就是將影像的空間尺寸進行壓縮?？s小(直接縮小法)縮小縮小(直接縮小法)按比例縮小不按比例縮小按比例縮小就是影像的高和寬都按照同樣的比例縮??；不按比例縮小就是影像高和寬的縮小比例不一樣，影像縮小后病變或器官會變形，影響臨床診斷，因此，醫(yī)學影像的縮小是按比例縮小。常用的醫(yī)學影像縮小方法有直接縮小法和局部均值法。縮小(直接縮小法)直接縮小法局部均值法直接縮小法的優(yōu)點是程序實現(xiàn)簡單，運算速度快，缺點是當縮放系數(shù)較小時，丟失信息比較多。局部均值法的優(yōu)點是當縮放系數(shù)較小時，同直接縮小法比較，丟失信息比較相對較少，缺點是程序實現(xiàn)復雜，運算速度慢。直接縮小法比較適合觀察組織和器官的全貌，即整體情況。局部均值法一般用于對醫(yī)學影像質(zhì)量要求較高的情況?？s小(直接縮小法)原始醫(yī)學影像像素點（no,ko）的縱坐標數(shù)學公式縮小后醫(yī)學影像中像素點（nt,kt）的橫坐標高度方向的縮放系數(shù)原始醫(yī)學影像像素點（no,ko）的橫坐標寬度方向的縮放系數(shù)縮小后醫(yī)學影像中像素點（nt,kt）的縱坐標縮小(直接縮小法)例6-1：已知原始醫(yī)學灰度影像Io,寫出影像直接縮小法的公式和縮小后的影像It.其中,影像高度和寬度方向的縮放系數(shù)都是0.5，中間計算過程不取整，最后結果按C語言取整?？s小(直接縮小法)

縮小(直接縮小法)

變換縮小(直接縮小法)

縮小(直接縮小法)

縮小(直接縮小法)

從縮小后的醫(yī)學影像的起始像素點開始，按照從左到右，從上到下的順序依次取出每一個像素點的坐標值代入變換后的公式，得到原始醫(yī)學影像中對應的坐標值，然后將該坐標值對應的像素點的像素值賦給縮小后的影像中對應點?？s小(直接縮小法)

10861086縮小(直接縮小法)

12031203縮小(直接縮小法)

縮小(直接縮小法)a是原始的灰度醫(yī)學影像，b,c,d是對a縮小后的結果。直接縮小法的優(yōu)點是簡單易編程實現(xiàn)，能夠看到影像的概貌，但是這種方法得到的縮小影像中沒有被選中的像素點信息就無法反映到縮小后的影像中，為了解決這個問題，可以采用局部均值法來實現(xiàn)影像的縮小變換。第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.3二維醫(yī)學影像的縮?。ň植烤捣ǎ?/p>

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.3二維醫(yī)學影像的縮小（局部均值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.3二維醫(yī)學影像的縮?。ň植烤捣ǎ?/p>

放大就是將影像的空間尺寸進行拉伸。放大(直接放大法)放大放大(直接放大法)按比例放大不按比例放大按比例放大就是影像的高和寬都按照同樣的比例放大；不按比例放大就是影像高和寬的放大比例不一樣，影像放大后病變或器官會變形，影響臨床診斷，因此，實際應用中，醫(yī)學影像的放大是按比例放大。常用的醫(yī)學影像放大方法有直接放大法和雙線性插值法。放大(直接放大法)直接放大法雙線性插值放大法直接放大法的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，程序運行速度快，適用于對影像質(zhì)量要求不高的場合。缺點是當縮放系數(shù)較大時，會出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，影響臨床診斷。雙線性插值法放大法的優(yōu)點是當縮放系數(shù)較大時，不會出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，適用于對影像質(zhì)量要求較高的場合或局部放大。但程序實現(xiàn)復雜，運行速度慢，縮放系數(shù)較大時會出現(xiàn)邊緣模糊，對臨床診斷造成一定影響。放大(直接放大法)原始醫(yī)學影像像素點（no,ko）的縱坐標數(shù)學公式放大后醫(yī)學影像中像素點（nt,kt）的橫坐標高度方向的縮放系數(shù)原始醫(yī)學影像像素點（no,ko）的橫坐標寬度方向的縮放系數(shù)放大后醫(yī)學影像中像素點（nt,kt）的縱坐標放大(直接放大法)例6-2：已知原始醫(yī)學灰度影像Io,寫出影像直接放大法的公式和放大后的影像It.其中,影像高度和寬度方向的縮放系數(shù)都是2.0，中間計算過程不取整，最后結果按C語言取整。放大(直接放大法)放大(直接放大法)

變換放大(直接放大法)

放大(直接放大法)

放大(直接放大法)

從放大后的醫(yī)學影像的起始像素點開始，按照從左到右，從上到下的順序依次取出每一個像素點的坐標值代入變換后的公式，得到原始醫(yī)學影像中對應的坐標值，然后將該坐標值對應的像素點的像素值賦給放大后的影像中對應點

放大(直接放大法)

321321放大(直接放大法)

321321

放大(直接放大法)

放大(直接放大法)

放大(直接放大法)原始醫(yī)學影像，放大(直接放大法)縮放系數(shù)4.7的放大影像方塊效應放大(直接放大法)直接放大法的優(yōu)點是簡單易編程實現(xiàn)，能夠看到影像的局部細節(jié)，但是這種方法得到的放大影像中，當縮放系數(shù)較大時，會產(chǎn)生所謂的“馬賽克”現(xiàn)象，即放大后影像的子塊與子塊之間的過渡不平緩，產(chǎn)生方塊效應。為了解決這個問題，可以采用雙線性插值法來實現(xiàn)影像的放大變換。第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.6二維醫(yī)學影像的鏡像（水平）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.6二維醫(yī)學影像的鏡像（水平）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.6二維醫(yī)學影像的鏡像（垂直）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.6二維醫(yī)學影像的鏡像（垂直）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）例6-5：已知原始醫(yī)學圖像Io=[3060100;208040],寬度和高度方向的放大系數(shù)都為1.5，利用雙線性插值法進行放大，則放大后得到的圖像（最后結果按C語言取整，選最佳匹配選項）是（）。第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章數(shù)字醫(yī)學影像的空間變換6.5二維醫(yī)學影像的放大（雙線性插值法）

第六章