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第1章 概述1

1.1 有关数字图像处理系统的基本概念1

1.1.1 图像、图形与图像处理1

1.1.2 描述图像的基本物理量2

1.2 医学影像图像处理研究的内容5

1.3 医学影像图像处理系统13

第2章 医学影像图像数字化及其运算16

2.1 对医学影像图像的数字化处理16

2.1.1 Shah函数与信号采样16

2.1.2 量化20

2.1.3 二维图像信号数字化21

2.1.4 图像的矩阵表示与图像数据量25

2.2 图像灰度直方图26

2.3 图像的基本运算28

2.3.1 图像的点运算28

2.3.2 图像直方图的均衡化与匹配32

2.3.3 代数运算与图像直方图34

2.3.4 图像的几何运算36

第3章 医学影像图像增强处理43

3.1 对医学影像图像的空域法增强43

3.1.1 图像空域滤波基础44

3.1.2 平滑空间滤波器46

3.1.3 锐化空间滤波器47

3.2 信号的频域滤波53

3.2.1 频域滤波基本过程53

3.2.2 频域滤波与空间滤波的对应关系55

3.3 对医学影像图像的频域法增强57

3.3.1 平滑频域滤波器57

3.3.2 频域锐化滤波器58

3.4 对傅里叶变换和卷积的再讨论60

3.4.1 傅里叶变换及其实现60

3.4.2 对卷积的讨论62

3.4.3 z变换与滤波器设计64

第4章 医学影像图像重建69

4.1 以X-CT为代表的医学影像图像重建设备与过程69

4.1.1 X-CT影像设备与图像重建流程69

4.1.2 X-CT反投影重建成像算法72

4.2 X-CT平行射束滤波反投影图像重建75

4.2.1 X-CT影像滤波——反投影重建算法75

4.2.2 X-CT中的滤波函数与内插函数79

4.2.3 X-CT影像滤波——反投影重建的计算机实现84

4.3 X-CT扇形束投影图像重建89

4.4 MRI图像重建92

第5章 医学影像图像分割99

5.1 基于区域的医学影像图像分割100

5.1.1 区域增长和分裂合并101

5.1.2 基于最大熵阈值分割法及其应用103

5.1.3 基于高斯混合分布的图像分割方法109

5.2 基于边缘的医学影像图像分割112

5.2.1 基于模糊连接的图像分割方法112

5.2.2 分水岭图像分割方法115

5.2.3 基于参数形变的医学图像分割120

5.2.4 基于几何形变的图像分割127

5.3 医学影像图像分割的研究特点与分割评价131

5.3.1 医学影像图像分割的研究特点131

5.3.2 医学影像图像分割结果和分割评价132

第6章 医学图像描述137

6.1 医学图像形状特征描述137

6.1.1 关部图像形状描述的几个基本概念137

6.1.2 对图像区域内部的描述138

6.1.3 对图像区域边界的描述144

6.1.4 小波矩描述153

6.1.5 三维图像描述154

6.2 医学图像纹理特征分析157

6.2.1 空间灰度共生矩阵158

6.2.2 纹理图像的谱分析160

6.2.3 图像纹理结构分析161

6.3 基于数学形态学的图像分析163

6.3.1 基于形态学的骨架算法163

6.3.2 灰度图像的形态学滤波165

第7章 医学影像图像配准169

7.1 医学影像图像配准技术简介170

7.1.1 图像配准的概念与分类170

7.1.2 医学影像图像配准的特性172

7.1.3 图像相似度测度175

7.2 医学影像图像配准技术与方法176

7.2.1 基于图像灰度的医学影像图像配准176

7.2.2 基于特征点的医学影像图像配准180

7.2.3 基于边缘的医学影像图像配准183

7.3 医学影像图像配准方法评价186

7.4 基于小波概率估计的图像融合187

7.4.1 基于小波变换的图像融合187

7.4.2 多源图像融合概率估计190

7.4.3 基于小波包的多源图像融合195

第8章 医学图像模式识别200

8.1 特征提取、选择与分类器200

8.1.1 特征提取201

8.1.2 特征选择202

8.1.3 分类器设计204

8.2 统计模式识别205

8.2.1 基于概率统计的贝叶斯模式识别205

8.2.2 线性分类与Fisher分类识别208

8.2.3 最短距离分类与决策树分类识别211

8.3 结构模式识别与模糊模式识别214

8.3.1 结构模式识别214

8.3.2 模糊模式识别217

8.4 人工神经网络模式识别220

8.4.1 BP神经网络图像识别220

8.4.2 自组织神经网络与支持向量机的图像识别方法222

8.5 模式识别方法比较225

第9章 医学影像三维重建与可视化228

9.1 三维图像与医学影像可视化228

9.1.1 三维数字图像229

9.1.2 可视化的概念与框架232

9.1.3 三维数据处理算法236

9.2 体素级图像重建237

9.2.1 立体法构造等值面238

9.2.2 高精度的等值面构造方法242

9.2.3 分解立方体法244

9.2.4 等值面显示245

9.3 切片级重建方法247

9.3.1 轮廓对应247

9.3.2 轮廓拼接249

9.3.3 分叉处理与曲面拟合252

9.4 直接体视化初步253