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、信號處理、計算機軟件編程線性代數(shù)、概率與統(tǒng)計、信號處理、計算機軟件編程 專業(yè)必修課專業(yè)必修課 總學(xué)時：總學(xué)時：5656其中理論課其中理論課4040學(xué)時，實驗課學(xué)時，實驗課1212學(xué)時，習(xí)學(xué)時，習(xí)題課題課4 4學(xué)時學(xué)時 實驗（包括實驗報告）實驗（包括實驗報告）-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小時小時 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 美國美國JPLJPL（噴氣推進(jìn)）實驗室處理衛(wèi)星發(fā)射回來的月球表（噴氣推進(jìn)）實驗室處理衛(wèi)星發(fā)射回來的月球表面的照片面的照片 用到了圖像增強和復(fù)原技術(shù)用到了圖像增強和復(fù)原技術(shù) 6060年代末，數(shù)字圖象處理形成一個比較完整的理論與技年代末，數(shù)字圖象處理形成一個比較完整的理論與技術(shù)體系，從而構(gòu)成了一門獨立的技術(shù)術(shù)體系，從而構(gòu)成了一門獨立的技術(shù)2022-7-2 計算機技術(shù)的發(fā)展和通信手段的發(fā)展提供客觀可能。計算機技術(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

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，農(nóng)作物估產(chǎn)，水文氣象監(jiān)測等氣象監(jiān)測等 X X光斷層圖像重構(gòu)技術(shù)，英國光斷層圖像重構(gòu)技術(shù)，英國G.N.Hounsfield G.N.Hounsfield 第一臺腦第一臺腦斷層攝像儀應(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。年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。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：人的視覺系統(tǒng)對圖在大腦中形成的認(rèn)識或印象：人的視覺系統(tǒng)對圖在大腦中形成的認(rèn)識或印象 可以看作是對物體和場景的一種表現(xiàn)形式，蘊含著豐富可以看作是對物體和場景的一種表現(xiàn)形式，蘊含著豐富的信息；的信息；2022-7-2 可以應(yīng)用各種觀測系統(tǒng)以不同形式和手段觀測客觀世界可以應(yīng)用各種觀測系統(tǒng)以不同形式和手段觀測客觀世界而獲得；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)：點的空間坐標(biāo)（實數(shù)）：點的空間坐標(biāo)（實數(shù)）f f ：點：點(x, y)(

5、x, y)的幅度（亮度、強度或灰度）的幅度（亮度、強度或灰度） ImageImage：一般指用鏡頭等科技手段得到的視覺形象：一般指用鏡頭等科技手段得到的視覺形象 PicturePicture：強調(diào)手工描繪的人物或景物畫：強調(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 對對 x x，y y 和和 f f 進(jìn)行離散化進(jìn)行離散化 便于計算機處理便于計算機處理采樣采樣：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圖像的每個像素只能是黑或圖像的每個像素只能是黑或者白，沒有中間的過渡

6、，者白，沒有中間的過渡，2 2值圖像的像素值為值圖像的像素值為0 0、1 1。指每個像素的信息由一個量化的灰度級來描指每個像素的信息由一個量化的灰度級來描述的圖像，沒有彩色信息。述的圖像，沒有彩色信息。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。指每個像素的信息由指每個像素的信息由RGBRGB三原色構(gòu)成的圖像，三原色構(gòu)成的圖像，其中其中RGBRGB是由不同的灰度級來描述的。是由不同的灰度級來描述的。2022-7-2圖像的每個像素只能是黑或圖像的每個像素只能是黑或者白，沒有中間的過渡，者白，沒有中間的過渡，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、個像素的信息由一個量化的灰度級來描指每個像素的信息由一個量化的灰度級來描述的圖像。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指每個像素的信息由指每個像素的信息由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來描述的。分別由不同的灰度級來描述的。2022-7-2低級處理低級處理：增強、復(fù)原、編碼、壓縮增強、復(fù)原、編碼、壓縮中級處理中級處理：檢測、分割、分類、識別檢測、分割、分類、識別高級處理高級處理：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）天文觀測天文觀測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)檢測廣泛用于工業(yè)檢測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法律實施（指紋識別、車牌自動識別）法律實施（指紋識別、車牌自動識別）天氣觀測與預(yù)報天氣觀測與預(yù)報2022-7-2人機交互：面部與手勢識別人機交互：面部與手勢識別2022-7-2工業(yè)檢測：工業(yè)檢測：公路路面破損圖像識別公路路面破損圖像識別網(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)字圖像的增強數(shù)字圖像的增強2022-7-2數(shù)字圖像的增強數(shù)字圖像的增強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、圖像處理計算圖像處理計算機機和和圖像輸出設(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（直方圖，對比度，平滑