医学影像的数字处理PDF电子书下载

第1章 医学影像处理基础 1

1.1 图像的概念 1

1.2 模拟图像的数字化 2

1.3 图像文件的存储格式 5

1.3.1 BMP格式 5

1.3.2 DICOM格式 9

参考文献 14

第2章 医学影像的成像原理 15

2.1 X射线计算机断层成像术 15

2.1.1 X-CT扫描机的基本结构 16

2.1.2 CT扫描机的发展 23

2.1.3 CT图像的解方程重建 28

2.2 C臂CT技术 29

2.2.1 临床价值与软硬件结构 29

2.2.2 关键技术概述 34

2.3 Micro-CT技术 39

2.3.1 Micro-CT性能特点 40

2.3.2 Micro-CT系统硬件结构 41

2.3.3 数据处理与发展趋势 43

2.4 放射性核素成像术 45

2.4.1 核素成像技术基础 46

2.4.2 单光子发射计算机断层成像 52

2.4.3 正电子发射计算机断层成像 59

参考文献 69

第3章 医学影像的滤波、增强与恢复 70

3.1 图像滤波 70

3.2 图像增强 76

3.2.1 灰度级变换 76

3.2.2 图像直方图均衡 80

3.2.3 图像锐化 83

3.2.4 频域增强 85

3.3 图像恢复 97

3.3.1 图像退化的一般模型 97

3.3.2 图像恢复方法 98

参考文献 108

第4章 医学影像的边缘提取与分割 110

4.1 概述 110

4.2 点、线和边缘检测 112

4.2.1 点检测 112

4.2.2 线检测 113

4.2.3 边缘检测 113

4.3 阈值分割算法 121

4.3.1 阈值分割的基本原理 121

4.3.2 一维Otsu阈值分割算法 122

4.3.3 二维Otsu算法 125

4.4 基于区域的图像分割方法 131

4.4.1 区域分割与区域生长 131

4.4.2 区域分裂与合并 133

4.5 分水岭变换分割算法 135

4.5.1 分水岭变换的实现 136

4.5.2 基于梯度的分水岭分割 138

4.5.3 基于控制标记符的分水岭分割 141

4.6 医学影像图像分割算法的评价 146

参考文献 147

第5章 医学影像的图像配准 149

5.1 图像配准的理论基础 150

5.1.1 图像配准的数学模型 150

5.1.2 图像空间变换模型 151

5.1.3 图像的插值 152

5.1.4 相似性测度 155

5.1.5 搜索策略与配准步骤 156

5.2 基于灰度信息的图像配准算法 156

5.2.1 互相关配准算法 156

5.2.2 互信息配准算法 159

5.3 基于特征的图像配准算法 165

5.4 基于搜索策略的图像配准算法 168

5.4.1 方向加速法 168

5.4.2 遗传算法 170

5.4.3 粒子群优化算法 173

参考文献 179

第6章 医学影像的图像重建 182

6.1 平行束扫描重建算法 182

6.1.1 图像重建基础 182

6.1.2 平行束投影数据的仿真 187

6.1.3 直接反投影法 191

6.1.4 滤波反投影法 198

6.2 扇束重建算法 206

6.2.1 等角扇形束扫描的图像重建算法 207

6.2.2 等距扇形束扫描的图像重建算法 217

6.2.3 扇形束数据重排算法 224

6.3 三维锥束重建算法 228

6.3.1 圆周锥束扫描的几何结构 228

6.3.2 三维Shepp-Logan头模型的设计 229

6.3.3 三维Shepp-Logan模型投影的解析模拟方法 232

6.3.4 FDK重建算法 235

参考文献 242

第7章 医学影像的形态学处理 243

7.1 数学形态学基础 243

7.1.1 集合论的几个重要概念 243

7.1.2 二值图像及其逻辑运算 244

7.1.3 膨胀与腐蚀 246

7.1.4 开运算和闭运算 250

7.1.5 击中与击不中变换 252

7.2 常用的形态学拓展算法 254

7.2.1 边界提取 254

7.2.2 区域填充 255

7.2.3 细化 256

7.2.4 粗化 258

7.2.5 骨架 258

7.3 灰度图像扩展 260

7.3.1 灰度图像膨胀 260

7.3.2 灰度图像腐蚀 261

7.3.3 灰度图像的开运算和闭运算 263

7.4 数学形态学的典型应用 265

7.4.1 在图像边缘提取中的应用 265

7.4.2 在使用梯度的分水岭分割中的应用 266

7.4.3 分割CT脑瘤图像中的应用 268

7.4.4 基于形态学重构的医学影像滤波 269

7.4.5 在虹膜定位中的应用 271

参考文献 275

第8章 PACS系统与医学影像的DICOM格式 277

8.1 PACS系统 277

8.1.1 PACS系统的组成 277

8.1.2 PACS的主要功能 279

8.1.3 PACS中的关键技术 282

8.1.4 PACS层次结构与流程 283

8.1.5 PACS系统的规划和建设 284

8.1.6 PACS的未来 286

8.2 医学影像的DICOM格式 288

8.2.1 DICOM的内容和信息结构模型 288

8.2.2 数据编码方式和DICOM文件结构 291

8.2.3 DICOM的网络通信协议 295

8.2.4 DICOM到BMP的格式转换 300

参考文献 302