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1、医学图像处理,清华大学电机系生物医学工程专业2001.8.28,第1章 绪论,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,1.超声A型M型(B型,D型)彩超超声CT,(1)新一代B超,配以数字图像处理(DIP)，性能更佳。（图像增强，数字滤波，各种图像测量功能）,（2）多普勒血流频谱分析及血流声谱图显示。（该项技术我专业于1983年国内首次突破）,第1章 绪论,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,（3）彩超=B超（黑白图像）+多普勒血流彩色实时成像,第1章 绪论,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,（5）超声CT（经食道，立体扇形扫描）,第1章 绪论,1.1 数字图像处理
2、在医学中的应用及研究课题,（5）超声CT（立体扇形扫描）,第1章 绪论,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,2.X光及X光负片,第1章 绪论,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,2.X光及X光负片,第1章 绪论,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,阵列处理器,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,5.核医学成像系统,第1章 绪论,放射性同位素扫描仪 相机：伪彩色成像，诊断脏器的机能正电子CT（PET）单光子CT（SPECT）,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,6.磁共振成像MRI,第1章 绪论,（1）磁体：电磁，永磁，超导 场强越大，图像越清晰
3、（2）成像方法：激励方法研究 快速算法研究 硬件系统改进 速度：30分10分几分几十秒十几秒几秒（3）二维成像/三维成像,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,7.红外热像仪,第1章 绪论,（1）用于诊断乳腺癌、甲状腺及浅表肿瘤，分辨率0.01C；（2）安装在眼底照相机上，研究眼底血液循环；（3）人体运动检测，运动员训练；（4）工业用途更广。,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,8.显微电视图像系统,第1章 绪论,显微镜+电视摄象机+计算机图像处理系统（1）血细胞分类研究（2）染色体分类研究（3）癌细胞识别研究（4）微循环研究（5）眼科检验仪器：眼底照相机，验光仪,1.1 数
4、字图像处理在医学中的应用及研究课题,9.电子显微镜电视图像系统,第1章 绪论,电子显微镜+电视摄象机+计算机图像处理系统专门研究细胞结构,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,10.内窥镜电视图像系统,第1章 绪论,内窥镜+电视摄象机+计算机图像处理系统,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,11.脑电地形图仪,第1章 绪论,自发脑电地形图（国内已有）诱发脑电地形图（国外已有，国内正在研究）脑电地形三维成像（国内国外正在研究）,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,14.PACS系统（Picture Achiving and Communication System）,
5、第1章 绪论,PACS系统=医学图像数据库+Internet,1.1 数字图像处理在医学中的应用及研究课题,第1章 绪论,（2）1991年，美国国家医学图书馆(NLM)可视化人体项目 男女各一，尸体 可视化男体：CT：轴向分辨率1mm，共1871幅 解剖切片：轴向分辨率1mm，共1871幅 可视化女体：CT：轴向分辨率1mm，共1730幅 解剖切片：轴向分辨率0.33mm，共5189幅,15.数字人体,各个方向上的人体CT扫描图片,轴向,侧面,正面,VHP数据库的女性人体的断层解剖图片,原始数据：VHP数据库的女性人体的断层解剖图片。一共5189张，切片间隔为0.33mm,头部,胸部,由CT图
6、像分割出的骨骼,并可视化(立体成像,任意角度旋转显示),由解剖图片重建的全身外表立体图像,由CT图像重建的全身骨骼立体图像,1.2 数字图像处理在其他方面的应用,第1章 绪论,（1）气象云图，海洋预报（2）森林资源，农业收成（3）自然灾害（旱、涝、虫、火）（4）地质探矿,1.遥感卫星,1.2 数字图像处理在其他方面的应用,第1章 绪论,3.机器人视觉,4.公安应用,（1）指纹图像识别（破案，保安）（2）视网膜图像识别（3）人的面部拼图,1.2 数字图像处理在其他方面的应用,第1章 绪论,（1）印刷艺术：图样设计，花布设计，时装设计（2）自动化检测：针剂检测，工件检测（3）金相分析（4）生物、化
7、学图像分析（电镜）（5）档案、文物恢复（6）工业热像分析：电机、变压器、高架线、集成电路（7）计算机卡通片,5.其他应用,1.3 数字图像处理系统,第1章 绪论,1.硬件框图,第1章 绪论,1.3 数字图像处理系统,第1章 绪论,1.3 数字图像处理系统,第1章 绪论,1.3 数字图像处理系统,采用个人电脑的单板图像系统,视频图像采集卡,伪彩色处理,真彩色处理,第1章 绪论,1.3 数字图像处理系统,6.硬件处理器,（1）阵列处理器（Array Processor）做成单元式，进行FFT、卷积、相关、数字滤波等大批量的数字处理。（2）流水线处理器（Pipeline Processor）放置于数
8、据通道上，数据一通过即进行了处理，常用于灰度变换、彩色编码等简单处理。,第1章 绪论,1.4 图像处理要解决的问题,1.硬件设备,大部分硬件设备、大型图像系统都是国外进口的。,（1）输入设备：光导摄像管摄象机，CCD摄象机（2）视频A/D、D/A（3）图像存储器：大规模高速DRAM（4）图像存储设备：硬盘、磁带机、光盘机（5）图像硬拷贝：视频打印机、多幅照相机（6）阵列处理器：大型图像系统中、X-CT、MRI,第1章 绪论,1.4 图像处理要解决的问题,2.数字图像处理方法,（1）几何处理：几何矫正、放大缩小、滚动漫游、拼图动画等；（2）图像变换：傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换、小波变换等；（3）图像增强：灰度变换、直方图修改、图像平滑、边缘提取、伪彩色；（4）图像压缩：变换编码、行程编码、预测编码、差分编码等；（5）图像复原：约束复原、反向滤波、维纳滤波等；（6）图像分割：点相关、区域相关、（7）图像识别：特征抽取、模式识别（8）图像重建：X-CT、MRI、PET等，傅立叶变换法、卷积反投影法等；（9）可视化人体数据库：多种类型图像、多种显示方式、多种可视化软件（10）虚拟人体：虚拟解剖、虚拟器官、虚拟内窥镜、虚拟远程医疗等,
