數(shù)字圖像及其分析系統(tǒng)

數(shù)字圖像及其分析系統(tǒng)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物信息學(xué)中心第一章數(shù)字圖像及其分析系統(tǒng)一、數(shù)字圖像的形成及表現(xiàn)形式二、圖像處理及分析系統(tǒng)的構(gòu)成第一章數(shù)字圖像及其分析系統(tǒng)一、數(shù)字圖像的形成及表現(xiàn)形式1.模擬圖像和數(shù)字圖像2.數(shù)字圖像的形成及表現(xiàn)形式3.圖像的質(zhì)量1.模擬圖像&數(shù)字圖像1.模擬圖像&數(shù)字圖像2.數(shù)字圖像的形成采樣和量化：空間量化+明暗量化空間坐標(biāo)的離散化——采樣采樣點(diǎn)：●采樣點(diǎn)：●＋○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)字圖像的表達(dá)單色靜止二維數(shù)字圖像的表達(dá)二值圖像非二值圖像（灰度、彩色等）三基色圖像的顯示方式屏幕顯示用坐標(biāo)圖像計(jì)算用坐標(biāo)像素的空間位置關(guān)系8-鄰域 4-鄰域鄰域像素的空間位置關(guān)系像素間距離歐幾里得（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：常用醫(yī)學(xué)圖像的尺寸及比特?cái)?shù)空間分辨率－細(xì)節(jié)指標(biāo)：dpi，ppi，pixels/mm≥400dpi/ppi，好（16pixels/mm）≥300dpi/ppi，中（12pixels/mm）≤200dpi/ppi，差（8pixels/mm）實(shí)例X膠片和圖片相機(jī)醫(yī)學(xué)圖像3.圖像的質(zhì)量灰度分辨率－明暗bit8bit：28＝256個(gè)灰度級(jí)別3.圖像的質(zhì)量噪聲對(duì)比度（contrast）對(duì)比度-噪聲比：越大越好對(duì)比度和噪聲

圖1.9

對(duì)比度和噪聲對(duì)空間分辨率的影響對(duì)比度和背景

第一章數(shù)字圖像及其分析系統(tǒng)數(shù)字圖像的形成及表現(xiàn)形式模擬圖像和數(shù)字圖像數(shù)字圖像的形成及表現(xiàn)形式圖像的質(zhì)量圖像處理及分析系統(tǒng)的構(gòu)成圖像處理及分析系統(tǒng)的硬件圖像處理及分析系統(tǒng)的軟件圖像文件圖像處理及分析系統(tǒng)的工作流程1.圖像處理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖像輸入設(shè)備圖像處理系統(tǒng)（固化/查找表）查找表2.圖像處理軟件圖像的輸入輸出控制圖像的通信與存儲(chǔ)圖像歸檔及通信系統(tǒng)（picturearchivingandcommunicationsystem，PACS）圖像數(shù)據(jù)庫圖像處理軟件專用軟件：通用軟件：IDL、MATLAB、AnalyzeAVW等醫(yī)學(xué)圖像處理軟件--AnalyzeAnalyze簡(jiǎn)介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）圖像處理模板及參數(shù)選擇圖像分割（區(qū)域增長(zhǎng)）圖像感興趣區(qū)域表述圖像配準(zhǔn)圖像融合傅里葉變換參數(shù)計(jì)算偽彩色處理3.圖像文件格式及醫(yī)學(xué)圖像：DICOM格式格式不同，其對(duì)圖像數(shù)據(jù)的壓縮編碼方式不同。圖像文件格式128*128BMP49KB128*128GIF8KB128*128JPEG5KB128*128TIFF26KBBMP文件格式BMP位圖：一種非壓縮圖像格式文件結(jié)構(gòu)分三部分：文件頭、位圖信息頭和圖像數(shù)據(jù)GIF文件格式JPEG文件格式靜止圖像壓縮采用有損編碼方式TIFF文件格式DICOMDigitalImagingandCommunicationsinMedicineACR和NEMA于1982年聯(lián)合推出的標(biāo)準(zhǔn)：

（美國放射學(xué)會(huì)和美國國立電器制造學(xué)會(huì)）推廣數(shù)字圖象信息的通訊，不分設(shè)備廠商；促進(jìn)PACS的發(fā)展和擴(kuò)展；允許診斷信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。DICOMDICOM3.0由下面九個(gè)部分組成：一、介紹和概述二、遵從性三、信息對(duì)象定義四、服務(wù)類規(guī)范五、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義學(xué)六、數(shù)據(jù)字典七、消息交換八、消息交換的網(wǎng)絡(luò)通訊支持九、消息交換的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊支持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)InformationEntity,或IE（從relationaldatabaseschema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eleme