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1、天津医科大学,影像学程序设计,单 位：医学影像学院,天津医科大学,课程介绍,教学目的,教学内容,教学安排,面向对象的初步概念 VB可视化程序设计的基本方法 使用VB解决实际问题的初步能力 培养抽象、逻辑思维能力 为以后学习医学图像处理打下良好的基础,天津医科大学,课程介绍,教学目的,教学内容,教学安排,医学图像处理及编程平台概述 VB程序设计基础 VB的数据类型 选择程序设计 循环程序设计 数组 过程 数据文件 综合程序的设计 标准控件的使用,教学目的,教学内容,天津医科大学,课程介绍,教学目的,教学内容,教学安排,天津医科大学,课程介绍,课时分配,天津医科大学,掌握Visual Basic集
2、成开发环境。熟悉VB中对象的概念和事件驱动程序的基本特性 掌握简单的数据结构和算法。能够熟练编写调试简单的VB程序。了解编写调试较大型的综合性VB程序的方法。,本门课程教学基本要求,天津医科大学,第一章 医学图像处理及编程平台概述,医学图像处理的编程平台,医学图像处理概况,天津医科大学,医学图像处理概况,医学图像处理的对象 X射线图像 CT(Computerized Tomography)MRI(Magnetic Resonance Imaging)超声(Ultrasonic)PET(Positron emission tomography)SPECT(Single Photon Emissi
3、on Computed Tomography),德国物理学家伦琴,伦琴夫人手的X光片,医学图像处理概况,天津医科大学,X射线图像,医学图像处理概况,CT成像优点：密度分辨率高，能更好地显示由软组织构成的器官；是横断面，可连续扫描若干层，重建冠状面、矢状面；由电子计算机重建的图像，不与邻近体层的影像重叠；缺点：图像空间分辨率力不如X线图像高；有一定的局限性，如累及粘膜层及肌层的胃肠道疾病等CT检查容易漏诊；病变的密度与正常组织密度相近的病变，平扫易漏诊，须增强扫描；有X线辐射影响。检查费用较为昂贵,医学图像处理概况,天津医科大学,CT图像,医学图像处理概况,MRI(Magnetic Resona
4、nce Imaging)优点：多参数成像，可提供丰富的诊断信息高对比度成像，可得到详尽的解剖学图谱任意方位的断层，使医学界从三维空间上观察人体成为现实无电离辐射缺点：成像速度慢对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感禁忌多,医学图像处理概况,天津医科大学,MRI,医学图像处理概况,天津医科大学,超声图像,Obstetrics,医学图像处理概况,Cardiac,Kidney,Liver,价格低安全实时,天津医科大学,辅助医生诊断 通过图形图像技术,可以对医学图像进行缩放、旋转、对比度调节、三维重建等处理,便于医生从多角度、多层次进行观察和分析,对病变区进行定性定量分析,从而提高医疗诊断的准确性。,应用范围,
5、医学图像处理概况,天津医科大学,放射治疗 在这个领域中计算机技术主要用来进行精确定位,根据影像数据得到的图像,由计算机技术精确定位肿瘤的位置，规划射线的路径，从而引导仪器进行精确定位,避免正常组织遭受不必要的放射性照射。手术教学训练 利用各种影像数据，采用虚拟现实技术，在计算机中建立一个模拟环境，医生借助虚拟环境中的信息制定手术计划，手术教学，手术技能训练，术中引导手术，术后康复等工作。通过断层扫描技术获得一系列人体的二维切片图像，对这些切片数据进行计算机三维重建,医生可以对三维模型进行手术仿真。在虚拟环境中进行手术,不会发生意外,能够提高医生的协作能力。,医学图像处理概况,天津医科大学,机器
6、人辅助手术系统 利用断层影像数据，通过计算机快速的三维重建，给医生提供可视化的虚拟手术环境，便于医生确定手术规划方案，与此同时，引入高度集成的机器人，并借助于机器视觉，在多传感器安全监控技术的支持下，完成高精度空间位姿定位的一种智能手术系统。由于计算机和 机器人的介入,使得传统的外科手术可以更加精确,对患者的损伤更加微小，以提高手术成功的几率。,医学图像处理概况,医学图像处理概况,天津医科大学,虚拟内窥镜 内窥镜技术必须往患者体内插入内窥探头。一般来说,探头都是机械装置,因而会给患者带来很大的痛苦。计算机虚拟现实技术的出现为减轻这一痛苦带来了可能,这就是虚拟内窥镜技术。虚拟内窥镜：数据采集、图
7、像的组织分割、三维重建、路径规划、实时绘制。虚拟内窥镜技术可以检查传统方法无法到达的区域,甚至深入实体内部进行观察,还具有交互性、局部细节放大、可重复观察等优势。,医学图像处理概况,医学图像处理概况,天津医科大学,远程医疗 使用远程通信技术、全息影像技术、电子技术和计算机多媒体技术，发挥大型医学中心医疗技术和设备优势对医疗卫生条件较差的及特殊环境提供远距离医学信息和服务。它包括远程诊断、远程会诊及护理、远程医疗信息服务等所有医学活动。,医学图像处理概况,医学图像处理概况,天津医科大学,医学图像处理方法图像分割图像增强图像配准图像融合,医学图像处理概况,第一章 医学图像处理及编程平台概述,医学图
8、像处理的编程平台,医学图像处理概况,1.2医学图像处理的编程平台,VC(Microsoft Visual C+)VTK(Visualization ToolKit)ITK(Insight toolkit)VB(Visual BASIC),VTK(Visualization ToolKit)可进行图像处理、三维重建和可视化，VTK包含一个c+类库，及众多的接口层，如Tcl/Tk，Java,Python等。是在三维函数库OpenGL 的基础上采用面向对象的设计方法发展起来的，它将我们在可视化开发过程中会经常遇到的细节屏蔽起来，并将一些常用的算法封装起来。具有如下的特点：1)具有强大的三维图形功能。
9、2)能够更好的支持基于网络的工具比如Java 和VRML 随着Web和Internet 技术的发展Visualization Toolkit 有着很好的发展前景。3)能够支持多种着色如OpenGL 等。4)具有设备无关性使其代码具有良好的可移植性。5)具有更丰富的数据类型，支持对多种数据类型进行处理。VTK官方网站：http:/www.vtk.org/VTK,1.2医学图像处理的编程平台,1.2医学图像处理的编程平台,ITK(insight toolkit)ITK在医学图像分割和配准方面具有非常强大的功能，在进行分割与配准研究及开发医学图像处理与分析系统时，我们常常需要应用这一重要的工具。但I
10、TK不具备可视化方面的功能，因此，在应用ITK进行图像处理后，一般会再利用VTK或者FLTK进行可视化,观察结果及进行交互显示.http:/www.itk.org,1.2医学图像处理的编程平台,VTK+ITK,1.2医学图像处理的编程平台,天津医科大学,Visual Basic 语言简介,Visual Basic语言的焦点,第二章 Visual Basic程序设计语言开发环境,天津医科大学,2.1 Visual Basic的简介,1.什么是VB(Visual Basic)？“Visual”指的是开发图形用户界面(GUI)的方法，即可视化。“Basic”指的是 BASIC(Beginners A
11、ll-Purpose Symbolic Instruction Code)语言，一种在计算技术发展历史上应用得最为广泛的语言。,天津医科大学,2.Visual Basic 的三种版本 学习版(标准版，标准EXE)：VB的基础版本，适用于初学者。专业版(ActiveX EXE)：主要针对计算机专业开发人员。企业版(ActiveX DLL)：是完备的版本。,3.Visual Basic特性 用于开发Windows环境下应用程序的工具。VB6.0是32位操作系统下应用程序的开发工具。采用面向对象的程序设计方法。采用事件驱动方式的程序设计原理。,2.1 Visual Basic的简介,天津医科大学,2
12、.1 Visual Basic的简介,4 Visual Basic的特点 可视化设计：Visual Basic为用户提供大量的界面元素（在Visual Basic中称为控件对象），例如“窗体”、“菜单”、“命令按钮”、“工具按钮”、“检查框”等等，用户只需要利用鼠标、键盘把这些控件对象拖动到适当的位置，设置它们的大小、形状、属性等，就可以设计出所需的应用程序界面。,天津医科大学,2.1 Visual Basic的简介,4 Visual Basic的特点 事件驱动编程：Windows操作系统出现以来，图形化的用户界面和多任务多进程的应用程序要求程序设计不能是单一性的，在使用Visual Basi
13、c设计应用程序时，必须首先确定应用程序如何同用户进行交互。（例如发生鼠标单击、键盘输入等事件时，用户必须编写代码控制这些事件的响应方法）这就是所谓的事件驱动编程。,VB的启动与退出单击Windows“开始”按钮，指向“程序”，再指向Microsoft Visual Basic 6.0图标，就可以启动Visual Basic 6.0。并进入到 Visual Basic 集成开发环境。建立启动VB的快捷方式。当需要退出Visual Basic时，可以关闭Visual Basic集成环境窗口，或通过菜单命令“文件退出”退出。,2.2 VB 6.0的集成开发环境,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集
14、成开发环境,工具箱,标题栏,菜单栏,工具栏,窗体布局,属性窗口,工程资源管理器,窗体编辑器,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境,主窗口 标题栏、菜单栏和工具栏窗体(form)设计窗口(窗体编辑器)建立VB应用程序的界面，是 VB应用程序的运行窗口代码(code)设计窗口 编辑事件过程、用户自定义过程等源程序代码属性(properties)窗口 设置所有窗体和控件等对象的属性工程资源管理器(project expror)窗口 保存一个应用程序所有的属性及所有文件工具箱(toolbox)窗口 显示各种控件的制作工具，供用户在窗体上设计,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境
15、,一、主窗口,1.标题栏,VB有三种工作模式：设计模式，运行模式，中断模式,2.菜单栏,VB6.0菜单栏中包括13个拉菜单选项，每个选项下有一个下拉菜单。,3.工具栏,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境,二、窗体设计窗口,在其上建立VB应用程序的界面。用户通过与窗体上的控制部件交互可控制应用程序的运行，得到各种结果。用户可以在窗体中添加控件、图形和图片来创建所希望的外观。每个窗口必须有一个的窗体名字，建立窗体时缺省名为Form1,Form2,.。,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境,三、代码设计窗口,对象列表框,过程列表框,编辑程序代码,打开代码设计窗口的方式：(1
16、)方法一：单击工程资源管理器上的“查看代码按钮”(2)方法二：双击控件按钮,天津医科大学,2.1.3 VB 6.0的集成开发环境,代码设计窗口是专门用来进行程序设计的窗口，可显示和编辑代码。每个窗体都有各自的代码窗口。,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境,四、属性窗口,功能：显示和设置窗体或控件等对象的属性，如标题名称、颜色、字体、大小等。,对象列表框,属性排列方式,属性列表框,属性含义说明,构成：对象列表框，属性排列方式，属性列表框，属性含义说明。,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境,五、工程资源管理器窗口,功能：保存一个应用程序所有属性以及组成这个应用程序的所有
17、文件。,查看代码,查看对象,切换文件夹,三个按钮：“查看代码”按钮：切换到代码窗口，显示和编辑代码“查看对象”按钮：切换到窗体窗口，显示和编辑对象“切换文件夹”按钮：切换文件夹显示的方式。,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境,工程资源管理器下方的列表窗口，以层次化形式列出组成这个工程的所有文件。它包括两种主要类型的文件：窗体文件(.frm)：该文件存储窗体上所有控件对象及相关属性、事件过程、程序代码。一个应用程序至少包含一个窗体文件。标准模块文件(.bas)：包含所有模块级变量和用户自定义的通用过程。,天津医科大学,2.2 VB 6.0的集成开发环境,图形框,文本框,命令按钮,单
18、选按钮,列表框,垂直滚动条,驱动器列表框,文件列表框,直线,数据控制,指针,标签,框架,复选框,组合框,水平滚动条,时钟,目录列表框,形状,图像,对象链接与嵌入（OLE）,六、工具箱窗口,包含有1个指针按钮和20个工具按钮（20个标准控件）。是构成VB应用程序界面的部件。,窗体布局窗口 窗体布局窗口显示在屏幕右下角。用户可使用表示屏幕的小图像来布置应用程序中各窗体的位置。这个窗口在多窗体应用程序中很有用，因为这可以指定每个窗体相对于主窗体的位置。,2.2 VB 6.0的集成开发环境,一、MSDN的安装,二、使用MSDN Library查阅器,VB6.0帮助系统,2.2 VB 6.0的集成开发环
19、境,三、上下文帮助 在Visual Basic界面的任何上下文相关部分上按F1键，就可显示有关该部分的信息。上下文相关部分是：Visual Basic中的每个窗口（“属性”窗口、“代码”窗口等）工具箱中的控件窗体或文档对象内的对象“属性”窗口中的属性Visual Basic关键词（语句、声明、函数、属性、方法、事件和特殊对象）错误信息,2.2 VB 6.0的集成开发环境,设计VB应用程序的步骤 大致分为两大部分工作：设计用户界面和编写程序代码 用户界面(用户使用计算机的综合操作环境)先要确定对象，然后针对这些对象进行代码编程 最常用的对象是窗体(即窗口)，各种控件对象必须建立在窗体上。用户界面
20、设计又包括建立对象和对象属性设置两部分。,2.2 VB 6.0的集成开发环境,编写简单的VB应用程序,语句(Statement)：VB中的语句是执行具体操作的指令，每个语句以回车键结束。早期BASIC版本中的某些语句(如Print等)，在VB中称为方法，而有些语句(如流程控制、赋值、注释、结束、暂停等)仍称为语句。赋值语句：用赋值语句可以把指定的值赋给某个变量或某个带有属性的对象，其格式为：目标操作符=源操作符 Total=88注释语句：其格式为：Rem 注释内容或注释内容Rem最后计算结果最后计算结果程序结束语句：其格式为：End,2.2 VB 6.0的集成开发环境,设计VB应用程序的大致步
21、骤如下：(1)建立用户界面的对象；(2)设置对象的属性值；(3)编写程序代码，建立事件过程；(4)保存和运行应用程序,2.2 VB 6.0的集成开发环境,天津医科大学,添加控件在窗体上添加控件的方法共有四种，分别是：方法一：在工具箱中选中指定控件在窗体上拖动鼠标 绘制方法二：双击工具箱中的指定控件（控件自动添加在窗体 中间）方法三：按Ctrl键选中工具箱中的控件在窗体上多次 拖动，可绘制多个同类型的控件。方法二：复制已有的控件,2.2 VB 6.0的集成开发环境,天津医科大学,控件添加完后，可调整控件的大小、位置，改变其属性属性。调整控件的大小和位置，可利用“格式”菜单中的相应命令实现：“格式
22、”“对齐”、“统一尺寸”注意：在格式对齐等操作时，最后一个被选定的控件是 基准控件。界面如图：,添加控件,2.2 VB 6.0的集成开发环境,天津医科大学,设置控件的属性,打开属性窗口有四种方法：方法一：“视图”菜单中的“属性窗口”命令方法二：功能键F4方法三：工具栏按钮方法二：右击控件，在快捷菜单中选则“属性窗口”命令。属性设置：在窗口中选种控件，在右侧的属性窗口 中进行想应的属性设置。,2.2 VB 6.0的集成开发环境,天津医科大学,编写代码,打开代码窗口有四种方法：方法一：“视图”菜单中的“代码窗口”命令方法二：双击相应控件方法三：工程窗口中的“查看代码”按钮方法二：右击控件，在快捷菜
23、单中选则“查看代码”命令。打开代码窗口后，在相应的事件过程中输入代码。,2.2 VB 6.0的集成开发环境,天津医科大学,新建、保存、运行、调试工程,保存工程：“文件”菜单中的“保存工程”命令工具栏中的“保存”按钮保存窗体文件(.frm)和工程文件(.vbp)首次保存工程时，系统会提示输入工程文件、窗体文件的文件名。运行工程：“运行”菜单中的“启动”命令 工具栏中的“启动”按钮 功能键 F5,2.2 VB 6.0的集成开发环境,天津医科大学,新建工程,新建工程的步骤是：启动VB，在如图所示的对话框中选中“标准EXE”，单击“打开”，即可进入VB 集成开发环境。,2.2 VB 6.0的集成开发环
24、境,第一个简单程序,例2.1 在运行中当用鼠标单击窗体时，窗体上显示出“欢迎您来到VB世界!”设计步骤如下：1.创建窗体在系统默认提供的窗体上输出若干文字，不必专门设计用户界面。2.编写程序代码，建立事件过程 代码窗口：进入；选择了对象和事件；编写程序代码 事件过程名，由两部分组成：对象名和事件名,2.2 VB 6.0的集成开发环境,代码窗口 程序代码,3.保存工程 保存窗体文件(.frm)和工程文件(.vbp)4.运行程序 执行“启动”命令，即用解释方式运行程序 执行“结束”命令，即可结束程序的运行 窗体显示情况,例2.2 设计一个应用程序，由用户输入正方形的边长，计算并输出正方形的面积 分
25、析：要创建的应用程序用户界面,文本框Text1,文本框Text2,命令按钮Command1,命令按钮Command2,标签Label1,标签Label2,窗体Form1,2.2 VB 6.0的集成开发环境,窗体上含有两个标签、两个文本框和两个命令按钮 两个标签分别用于显示文字“边长”和“面积”两个文本框用于输入数据和显示计算结果 程序功能要求：运行时，用户在“边长”文本框中输入某一个数，当单击“计算”按钮时，则在“面积”文本框中显示该数的平方数。单击“结束”按钮，则结束程序的运行。,2.2 VB 6.0的集成开发环境,设计步骤,1.创建窗体 在默认窗体Form1上添加控件，以构建用户界面 2.
26、在窗体上添加界面的控件 设置控件的方法 在Form1窗体上添加以下控件：标签Label1：用于显示文字“边长”；标签Label2：用于显示文字“面积”。文本框Text1：用于边长数；文本框Text2：用于显示计算结果(平方数)。命令按钮Command1：用于计算输入数的平方，并把结果 显示在文本框Text2中；命令按钮Command2：用于结束应用程序的运行。,2.2 VB 6.0的集成开发环境,设置对象属性 在“属性窗口”中进行,设置以下对象的属性：(1)设置窗体Form1的Caption(标题名)属性为“计算正方形的面积”。(2)设置标签Label1的Caption属性为“边长”。(3)设
27、置标签Label2的Caption属性为“面积”。(4)设置文本框Text1的Text(文本内容)属性为空。(5)设置文本框Text2的Text属性为空。(6)设置按钮Command1 的Caption属性为“计算”。(7)设置按钮Command2 的Caption属性为“结束”。其他属性采用默认值,2.2 VB 6.0的集成开发环境,例2.2的程序代码 程序说明：Dim语句；数据类型Single(单精度)；Val函数；语句“Text2.Text=x*x”的作用,编写程序代码，建立事件过程,3.保存工程 保存窗体文件和工程文件 4.运行程序 单击工具栏上的“启动”按钮，即可采用解释方式来运行程
28、序。运行后，在“边长”文本框中输入某一个数(如23),单击“计算”按钮时，系统会启动事件过程Command1_Click，则取数和运算，最后把计算结果显示在“面积”文本框(Text2)中。单击“结束”按钮，可以启动事件过程Command2_Click，则执行End语句来结束程序的运行。,与对象相关的基本概念,对象 对象是VB系统中的基本运行实体，如窗体(Form)、标签(Label)、文本框(TextBox)、命令按钮(Command)等。,属性 是一个对象的特征，不同的对象有不同的属性。每一个对象都有一组特定的属性。例如文本框的属性有Name(名称)、Text(文本内容)、Maxlength
29、(最大字符数)、Multiline(多行)等。属性默认值。属性值的设置或修改可通过属性窗口和程序代码实现。对象的属性有两类：读写属性、只读属性,天津医科大学,属性（对象的性质）,天津医科大学,对象.属性属性值,.设置属性的值,例：假定收音机的音量可设置在到之间，如果通过控制收音机，则可以程序代码中使用下列语句将收音机的音量调节到中等音量。,adio.Volume=5,Command1.Caption=“显示”Text1.Text=“”,B.读取属性的值,变量=对象.属性,例：下列语句就是将当前音量的值赋值给变量ol.,Col=Radio.Volume,a=Command1.Width aa=T
30、ext1.Text,天津医科大学,对象方法(Method)：与对象有关的操作，例如Print和Save方法等等。方法用来操作对象中的数据。方法告诉对象应做的事情，即对象的动作。调用格式：对象名称.方法名称 例如：Private Sub Form_Click()Debug.Print 你好!End Sub,返回目录,单击窗体,天津医科大学,事件与事件过程 事件是预先设置好的、能够被对象识别和响应的动作。如单击(click)、双击(dbclick)、装入(load)、移动鼠标(mousemove)、改变(change)等。事件过程：对象对事件响应的程序代码 事件过程的一般格式：Private Su
31、b 对象名称_事件()事件响应程序代码End Sub例如：Private Sub Command1_Click()Form1.BackColor=vbWhiteEnd Sub,返回目录,命令按钮Command1的单击(Click)事件过程为：Private Sub Command1_Click()Forml.Caption=在窗体上画圆“以圆心(2400，1500)，半径为800画圆 Forml.Circle(2400,1500),800 End Sub,2.3 Visual Basic语言的焦点,设置焦点的方法：(1)在运行时单击该对象；(2)运行时用Tab键或快捷键选择该对象；(3)在程序代码中使用SetFocus方法:Text2.SetFocus,
