第一章 数字图像及其分析系统 1
1.1 数字图像及其形成 1
1.1.1 数字图像构成要素及其表达形式 1
1.1.2 数字图像的像素空间位置关系 2
1.1.3 数字图像的像素灰度统计特性 3
1.1.4 数字图像的形成 7
1.1.5 数字图像的质量 10
1.1.6 图像质量的评价 12
1.2 数字图像处理及分析系统 13
1.2.1 图像处理及分析系统的任务及工作流程 13
1.2.2 图像处理及分析系统的硬件结构 14
1.2.3 图像处理及分析系统的软件结构 17
1.2.4 图像处理及分析系统的文件格式 20
第二章 医学图像的成像模式 22
2.1 光学成像 22
2.1.1 常规光学透射成像 22
2.1.2 荧光成像和生物体发光成像 23
2.2 X线及X-CT成像 24
2.2.1 X线及X-CT成像原理 24
2.2.2 X线及X-CT成像的图像表现 25
2.3 磁共振成像 26
2.3.1 磁共振成像原理 26
2.3.2 磁共振成像的图像表现 27
2.4 核素成像 27
2.4.1 单光子发射成像及其图像表现 27
2.4.2 正电子发射成像及其图像表现 28
2.5 B型超声成像 28
第三章 分子成像技术 30
3.1 疾病的分子机制 30
3.2 分子成像及其要素 31
3.2.1 分子成像与诊断成像 31
3.2.2 分子成像的必要条件——对报告系统的要求 32
3.2.3 分子成像的必要条件——对成像模式的要求 32
3.3 各种成像模式在分子成像中的作用 33
3.3.1 X线成像在分子成像中的作用 33
3.3.2 MRI成像在分子成像中的作用 33
3.3.3 核医学成像在分子成像中的作用 34
3.3.4 光学成像在分子成像中的作用 34
3.3.5 超声成像在分子成像中的作用 34
3.3.6 各种成像模式的比较 34
3.4 分子成像的报告系统 36
3.4.1 X线成像对比度增强剂 36
3.4.2 MRI成像对比度增强剂 36
3.4.3 核医学成像对比度增强剂 36
3.4.4 光学成像对比度增强剂 39
3.4.5 超声对比度增强剂 40
第四章 分子成像的应用 41
4.1 分子成像在药物研究中的应用 41
4.1.1 药物的生物分布和代谢动力学研究 41
4.1.2 受体占用率研究 42
4.2 分子成像在基因表达研究中的应用 42
4.2.1 转录的可视化 42
4.2.2 对靶标直接成像 43
4.2.3 报告基因 44
4.3 分子成像在细胞迁移监测中的应用 44
4.3.1 细胞迁移监测 44
4.3.2 炎性细胞迁移的监测 45
4.3.3 干细胞和祖细胞迁移的监测 46
4.3.4 肿瘤细胞及其转移的监测 47
4.3.5 传染病和病原体的基因标记 48
第五章 医学图像预处理 49
5.1 图像的运算与配准 49
5.1.1 图像点运算及直方图均衡 49
5.1.2 图像算术运算及其应用 55
5.1.3 图像几何运算及配准 58
5.2 图像降噪和边缘锐化 61
5.2.1 图像质量蜕化——噪声污染和边缘模糊 61
5.2.2 图像噪声的平滑 62
5.2.3 图像边缘的检测和锐化 66
5.3 伪彩色增强 69
5.3.1 伪彩色增强的目的 69
5.3.2 伪彩色增强的实现 69
第六章 医学图像分割 71
6.1 图像分割的目的与准则 71
6.1.1 图像分割的目的 71
6.1.2 图像分割的准则 71
6.2 基于边界的图像分割 71
6.2.1 基于边界分割图像的原理 71
6.2.2 边缘像素的检测及连续边界的确定 72
6.3 基于阈值的图像分割 74
6.3.1 阈值分割的原理 74
6.3.2 全局阈值分割 74
6.3.3 局部阈值分割 76
6.3.4 一维阈值分割的推广——高维特征空间中的聚类 77
6.4 基于区域的图像分割 79
6.4.1 区域增长 79
6.4.2 区域分裂和合并 80
6.5 图像分割效果的评价 82
6.5.1 分割效果评价的目的 82
6.5.2 评价分割效果的方法和测度 82
第七章 医学图像信息提取及分析 87
7.1 图像信息的表现 87
7.2 图像对象外特性的表达 88
7.2.1 边界的链码表达 88
7.2.2 描绘研究对象几何尺度特征的常用参数 91
7.2.3 描绘研究对象形状特征的常用参数 92
7.3 图像对象内特性的表达 96
7.3.1 密度（灰度）分布特征 96
7.3.2 纹理特征 99
7.4 图像对象特性的标定 105
7.4.1 标定的目的 105
7.4.2 形态描绘参数的标定 105
7.4.3 灰度描绘参数的标定 107
7.5 图像对象特性的选择 108
7.5.1 图像对象的特征和特征空间 108
7.5.2 图像对象特征选择的准则 109
7.5.3 特征值的规格化 113
参考文献 114