醫(yī)學圖像處理概述

天津醫(yī)科大學醫(yī)學圖像處理主講教師：郭麗天津醫(yī)科大學隨著醫(yī)學影像技術的日益成熟以及各種各樣的醫(yī)學影像設備在醫(yī)院中的廣泛使用,可以便捷無損地獲取到人體內(nèi)部組織信息圖像,如何通過圖像處理技術對這些信息進行有效的處理,用于輔助醫(yī)生的診斷甚至進行手術規(guī)劃等,具有重大的社會效益和廣泛的應用前景。正是在這種形勢下,結(jié)合醫(yī)學影像專業(yè)開設了《醫(yī)學圖像處理》課程。

為什么開設這門課？天津醫(yī)科大學教學的基本要求:了解醫(yī)學圖像的基本特點和圖像處理的基本概念,了解圖像處理技術相關領域的情況以及圖像處理和分析的基本組成模塊;能夠利用VB完成各種醫(yī)學圖像信息處理,

包括醫(yī)學圖像的增強、空間變換、邊緣檢測、分割和目標分析和顯示等操作。天津醫(yī)科大學課程考核平時成績（占30%）：論文閱讀（翻譯或者總結(jié)報告）程序＋總結(jié)報告課程演講和討論考勤期末考查（占70%）：以圖像處理程序為主天津醫(yī)科大學參考資料《醫(yī)學影像處理與分析》

田捷等編著

電子工業(yè)出版社2003年《醫(yī)學影像圖像處理》康曉東主編人民衛(wèi)生出版社，2009年3月天津醫(yī)科大學參考資料數(shù)字圖像處理（第二版），RafaelC.

Gonzalez&RichardE，阮秋琦等譯；電子工業(yè)出版社，2002“DigitalImageProcessing”,RafaelC.

Gonzalez&RichardE.Woods,

Addison-Wesley,2002天津醫(yī)科大學主要內(nèi)容醫(yī)學圖像處理導論圖像后處理圖像的基本處理及運算圖像增強與代數(shù)運算醫(yī)學圖像應用算法綜合程序設計天津醫(yī)科大學第一章醫(yī)學圖像處理導論

醫(yī)學圖像的研究意義圖像的若干概念數(shù)字圖像的若干指標圖像的基本數(shù)學表達式數(shù)字圖像的采樣什么是圖像處理？

圖像使我們?nèi)祟惸芨兄绞澜缱詈玫捏w現(xiàn)。視覺讓我們?nèi)祟惸芨兄屠斫庵車氖挛?/p>

人類是最主要的視覺真是體驗著。并不是所有的動物都有人類這樣的視覺

圖像理解圖像分析和計算機視覺電子的復制了人類視覺效果天津醫(yī)科大學自然界奇觀145321.松鼠的視覺2.鯊魚的視覺

3.狗的視覺

4.貓的視覺

5.海龜?shù)囊曈X天津醫(yī)科大學輔助醫(yī)生診斷通過圖形圖像技術,可以對醫(yī)學圖像進行縮放、旋轉(zhuǎn)、對比度調(diào)節(jié)、三維重建等處理,便于醫(yī)生從多角度、多層次進行觀察和分析,對病變區(qū)進行定性定量分析,從而提高醫(yī)療診斷的準確性和正確性。仿真多角度掃描這一應用在CT掃描中有著重要意義,由于X射線對人體的損害較大,因此不可能對患者進行多角度的掃描,通過三維圖形圖像技術,可以對原始數(shù)據(jù)進行多角度重組,仿真多角度掃描。該技術也稱為虛擬切割。1.1醫(yī)學圖像的研究意義應用范圍天津醫(yī)科大學放射治療在這個領域中計算機技術主要用來進行精確定位,根據(jù)影像數(shù)據(jù)得到的圖像,確定進行放射性治療的特定部位,從而引導儀器進行精確定位,避免正常組織遭受不必要的放射性照射。手術教學訓練

通過斷層掃描技術可以獲得一系列人體某個部分的二維切片圖像。對這些切片數(shù)據(jù)進行計算機三維重建,能夠獲得人體部位的三維模型,醫(yī)生可以對三維模型進行手術仿真。在虛擬環(huán)境中進行手術,不會發(fā)生嚴重的意外,能夠提高醫(yī)生的協(xié)作能力,尤其在修補術方面有著重要的應用前景。1.1醫(yī)學圖像的研究意義應用范圍天津醫(yī)科大學輔助手術計劃和手術導航計算機輔助手術計劃系統(tǒng)根據(jù)患者影像數(shù)據(jù)在術前規(guī)劃手術方案,甚至進行手術模擬,以提高手術成功的幾率。計算機輔助手術導航系統(tǒng)根據(jù)患者在術前的影像數(shù)據(jù)構(gòu)建手術部位的解剖空間,并將其和由定位技術控制的實時手術空間相重疊,由此引導手術按預定的正確進程進行。這個系統(tǒng)常和計算機輔助手術計劃系統(tǒng)結(jié)合在一起使用。由于計算機的介入,使得傳統(tǒng)的外科手術可以更加精確,對患者的損傷更加微小。1.1醫(yī)學圖像的研究意義應用范圍天津醫(yī)科大學虛擬內(nèi)窺鏡

現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡技術存在一個共同的缺陷,就是必須往患者體內(nèi)插入內(nèi)窺探頭。一般來說,探頭都是機械裝置,因而會給患者帶來很大的痛苦。計算機虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)為減輕這一痛苦帶來了可能,這就是虛擬內(nèi)窺鏡技術。虛擬內(nèi)窺鏡技術可以檢查傳統(tǒng)方法無法到達的區(qū)域,甚至深入實體內(nèi)部進行觀察,還具有交互性、局部細節(jié)放大、可重復觀察等優(yōu)勢。1.1醫(yī)學圖像的研究意義應用范圍天津醫(yī)科大學

治療規(guī)劃在這個領域中,計算機技術主要用于在患者治療期間觀察藥物、放射或其他治療所引起的身體病變部位的局部變化,對療效進行評估,并根據(jù)評估結(jié)果有效調(diào)整治療方案。遠程醫(yī)療實現(xiàn)在Internet上發(fā)布PACS系統(tǒng)產(chǎn)生的基于DICOM標準的醫(yī)學圖像,使用瀏覽器顯示、處理醫(yī)學圖像,有利于遠程醫(yī)療系統(tǒng)、區(qū)域間PACS系統(tǒng)和HIS(HospitalInformationSystem,醫(yī)院信息系統(tǒng))系統(tǒng)融合及醫(yī)療信息系統(tǒng)集成的應用和發(fā)展,集中體現(xiàn)了遠程醫(yī)療系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

1.1醫(yī)學圖像的研究意義應用范圍天津醫(yī)科大學全自動細胞DNA定量分析檢測系統(tǒng)1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學MRI1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學PET1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學超聲圖象1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學三維超聲圖象1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學DSA1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學紅外圖象1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學紅外圖象1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學正常囊腫硬化骨質(zhì)疏松癥1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學螺旋CT的結(jié)腸鏡掃描

螺旋掃描1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學乳腺造影術1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學航空航天登月、火星照片處理1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學航空航天飛機遙感、衛(wèi)星遙感1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學航空航天氣象預報1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學通訊領域發(fā)展趨勢：多媒體通訊電話、電視、計算機三網(wǎng)合一1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學工業(yè)印刷電路板機器人視覺零件檢測郵政信件的自動檢測工業(yè)探傷。。。1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學金屬腐蝕程度？1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學圖紙矢量化(Vectoring)歷史圖紙的數(shù)字化圖紙生產(chǎn)管理主要技術點陣表示—>矢量表示地質(zhì)勘探部署圖1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學圖紙矢量化主要技術追蹤

點的鄰域特征;

交叉點問題(利用曲線的光滑性)細化(Thinning):單像素寬度1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學軍事公安導彈制導偵察照片的處理指紋識別、人臉識別……車牌自動識別1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用氣象預報氣象云圖天津醫(yī)科大學1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用計算機合成圖像

天津醫(yī)科大學1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用動畫

娛樂天津醫(yī)科大學1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用軍事目標跟蹤隱形飛機、定位轟炸天津醫(yī)科大學三維實景虛擬1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學三維實景虛擬居室虛擬1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學自然景觀模擬美人魚1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學人眼虹膜識別系統(tǒng)1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學人臉識別：最友好、直接的系統(tǒng)1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學1.1醫(yī)學圖像的研究意義-其他應用天津醫(yī)科大學主要學科計算機 圖形學、計算機視覺和模式識別 圖像圖像（人）符號數(shù)據(jù)計算機圖形學圖像理解圖像處理圖像理解（轉(zhuǎn)換）模式識別計算機視覺新新新理工技論具術客觀世界圖像分析1.1醫(yī)學圖像的研究意義-相關學科天津醫(yī)科大學

（1）

圖像處理

（2）圖像識別

（3）圖像理解

1.1醫(yī)學圖像的研究意義天津醫(yī)科大學圖像采集圖像復原形態(tài)學處理分割表示&描述