醫(yī)學(xué)圖像處理教材

《醫(yī)學(xué)圖像處理》

課程設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院2011.9.3提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，鞏固《醫(yī)學(xué)圖像處理》中的基本原理與方法。熟悉并掌握MATLAB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用以進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用處理的開發(fā)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)目的醫(yī)學(xué)圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于灰度變換的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于直方圖的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)圖像平滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)圖像銳化系統(tǒng)設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)圖像頻域增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)灰度圖像偽彩色增強(qiáng)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于閾值法的醫(yī)學(xué)圖像分割系統(tǒng)設(shè)計(jì)選題介紹運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取不同類型的（包括灰度圖像、RGB圖像和索引圖像）醫(yī)學(xué)圖像、顯示已讀取圖像的直方圖（彩色圖像的直方圖取HSI模型中亮度分量的直方圖）、能通過(guò)選擇不同的插值方法和設(shè)置不同的參數(shù)（如旋轉(zhuǎn)度數(shù)、縮放倍數(shù)等）對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放等幾何變換，并且能顯示變換前后圖像的頻譜（彩色圖像的頻譜取HSI模型中亮度分量的頻譜）。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，討論不同圖像視覺(jué)效果與其直方圖的關(guān)系，并觀察比較不同插值方法的效果以及圖像經(jīng)幾何變換前后頻譜的異同，總結(jié)其規(guī)律。醫(yī)學(xué)圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取不同類型的（包括灰度圖像、RGB圖像和索引圖像）醫(yī)學(xué)圖像、能通過(guò)選擇不同的灰度變換方法（如分段線性變換、指數(shù)變換等）和設(shè)置不同的參數(shù)（如分段線性變換中轉(zhuǎn)折點(diǎn)的坐標(biāo)、指數(shù)變換中指數(shù)曲線的形狀參數(shù)）顯示灰度變換曲線，并利用其對(duì)已讀取的圖像進(jìn)行灰度變換增強(qiáng)處理。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，討論所采用的各類灰度變換對(duì)圖像增強(qiáng)的不同效果和特點(diǎn)?；诨叶茸儞Q的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取不同類型的（包括灰度圖像、RGB圖像和索引圖像）醫(yī)學(xué)圖像、能通過(guò)選擇不同的直方圖增強(qiáng)方法（如直方圖均衡化、直方圖匹配等）和設(shè)置相關(guān)參數(shù)（如直方圖匹配方法中需匹配的直方圖或需增強(qiáng)的灰度范圍）對(duì)已讀取的圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理、能顯示處理前后圖像的直方圖以便對(duì)比（RGB圖像的直方圖取HSI模型中亮度分量I的直方圖）。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，討論所采用的直方圖均衡化和直方圖匹配方法對(duì)圖像增強(qiáng)的不同效果和特點(diǎn)?；谥狈綀D的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像平滑增強(qiáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取不同類型的（包括灰度圖像、RGB圖像和索引圖像）醫(yī)學(xué)圖像、能通過(guò)選擇不同的圖像平滑方法（如空間平滑濾波、頻域低通濾波等）和設(shè)置不同的參數(shù)對(duì)已讀取的圖像進(jìn)行平滑（去噪）增強(qiáng)處理，并能顯示處理前后的圖像。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，討論所采用的各類平滑方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。醫(yī)學(xué)圖像平滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像銳化增強(qiáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取不同類型的（包括灰度圖像、RGB圖像和索引圖像）醫(yī)學(xué)圖像、能通過(guò)選擇不同的圖像銳化方法（如空間銳化濾波、頻域高頻強(qiáng)調(diào)濾波等）和設(shè)置不同的參數(shù)對(duì)已讀取的圖像進(jìn)行銳化（邊緣增強(qiáng)）處理，并能顯示處理前后的圖像。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，討論所采用的各類銳化方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。醫(yī)學(xué)圖像銳化系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取不同類型的（包括灰度圖像、RGB圖像和索引圖像）醫(yī)學(xué)圖像、能通過(guò)選擇不同的頻域?yàn)V波方法（如低通濾波、高通濾波等）和設(shè)置不同的濾波器及其參數(shù)（如理想濾波器、高斯濾波器等）對(duì)已讀取的圖像進(jìn)行頻域?yàn)V波處理。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，討論比較所采用的各類濾波器對(duì)圖像增強(qiáng)的不同效果和優(yōu)缺點(diǎn)。醫(yī)學(xué)圖像頻域增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像偽彩色增強(qiáng)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取和顯示灰度醫(yī)學(xué)圖像、并通過(guò)選擇不同的偽彩色處理方法（如亮度分層、灰度變換等）和設(shè)置不同的參數(shù)（如亮度分層中各層對(duì)應(yīng)的灰度區(qū)間、灰度變換中變換曲線的參數(shù)設(shè)置等）對(duì)已讀取的灰度圖像進(jìn)行偽彩色增強(qiáng)處理，并同時(shí)顯示偽彩色顏色條。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，討論所采用的各類灰度變換對(duì)圖像增強(qiáng)的不同效果和特點(diǎn)。灰度圖像偽彩色增強(qiáng)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)用MATLAB設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像分割系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讀取不同類型的（包括灰度圖像、RGB圖像和索引圖像）醫(yī)學(xué)圖像、顯示其直方圖（RGB圖像的直方圖取HSI模型中亮度分量I的直方圖）、并通過(guò)選擇不同的閾值確定方法（如雙峰法、人工指定法、迭代法等）產(chǎn)生閾值T，用于對(duì)已讀取的圖像進(jìn)行分割處理。要求為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好、易用的GUI界面；系統(tǒng)在實(shí)際操作中能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、有效、正確地運(yùn)行。運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)各類圖像進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，分析討論處理結(jié)果。基于閾值法的醫(yī)學(xué)圖像分割系統(tǒng)設(shè)計(jì)Matlab程序設(shè)計(jì)用戶界面（或接口）是指人與機(jī)器（或程序）之間交互作用的工具和方法，如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等都可成為與計(jì)算機(jī)交換信息的接口。圖形用戶界面（GraphicalUserInterfaces,

GUI）則是由窗口、光標(biāo)、按鍵、菜單、文字說(shuō)明等對(duì)象（Objects）構(gòu)成的一個(gè)用戶界面。用戶通過(guò)一定的方法（如鼠標(biāo)或鍵盤）選擇、激活這些圖形對(duì)象，使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生某種動(dòng)作或變化，比如實(shí)現(xiàn)計(jì)算、繪圖等。圖形用戶界面介紹Matlab程序設(shè)計(jì)圖形用戶界面程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則簡(jiǎn)單性一致性習(xí)常性其他考慮因素：動(dòng)態(tài)性能一般制作步驟界面制作包括界面設(shè)計(jì)和程序?qū)崿F(xiàn)。具體制作步驟：Matlab程序設(shè)計(jì)具體制作步驟：分析界面所要求實(shí)現(xiàn)的主要功能，明確設(shè)計(jì)任務(wù)。在稿紙上繪出界面草圖，并站在使用者的角度來(lái)審查草圖。按構(gòu)思的草圖，上機(jī)制作（靜態(tài)）界面，并檢查之。編寫界面動(dòng)態(tài)功能的程序，對(duì)功能進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。熟悉題目與搜集資料：熟悉課題，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，搜集資料。分析與設(shè)計(jì)：根據(jù)搜集的資料，進(jìn)行功能分析，并對(duì)系統(tǒng)功能與模塊劃分等設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)：運(yùn)用掌握的語(yǔ)言，編寫程序，實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的功能。調(diào)試與測(cè)試：自行調(diào)試程序，同學(xué)之間交叉測(cè)試程序，并記錄測(cè)試情況。驗(yàn)收與評(píng)分：指導(dǎo)教師對(duì)每個(gè)成員開發(fā)的程序進(jìn)行綜合驗(yàn)收，結(jié)合設(shè)計(jì)報(bào)告，根據(jù)課程設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定方法，評(píng)出成績(jī)。課程設(shè)計(jì)的一般步驟要充分認(rèn)識(shí)課程設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)自己的重要性，認(rèn)真做好設(shè)計(jì)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。尤其是對(duì)編程軟件的使用有基本的認(rèn)識(shí)。既要虛心接受老師的指導(dǎo)，又要充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。結(jié)合課題，獨(dú)立思考，努力鉆研，勤于實(shí)踐，勇于創(chuàng)新。獨(dú)立按時(shí)完成規(guī)定的工作任務(wù)，不得弄虛作假，不準(zhǔn)抄襲他人內(nèi)容，否則成績(jī)以不及格計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要嚴(yán)格要求自己，樹立嚴(yán)肅、嚴(yán)密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，必須按時(shí)、按質(zhì)、按量完成課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，每個(gè)人須提交：課程設(shè)計(jì)報(bào)告。封面目錄設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容及原理（相關(guān)知識(shí)）設(shè)計(jì)方案（思路）設(shè)計(jì)步驟（過(guò)程）或各模塊功能實(shí)現(xiàn)結(jié)果及分析（重要內(nèi)容）課程設(shè)計(jì)總結(jié)、展望、體會(huì)參考文獻(xiàn)附錄（附加詳細(xì)注釋的源程序代碼、圖像等）必須按照以上格式書寫報(bào)告。報(bào)告格式成績(jī)組成：

設(shè)計(jì)期間表現(xiàn)（20%）

演示答辯（50%）考核程序是否全部按照要求完成，然后隨機(jī)調(diào)用圖像進(jìn)行測(cè)試；考核對(duì)算法含義的理解程度，對(duì)所做算法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的分析，以及對(duì)不同類型圖像的實(shí)驗(yàn)情況分析等。

報(bào)告（30%）考核時(shí)對(duì)任務(wù)的分析是否透徹，程序是否有注釋，結(jié)果是否正確，結(jié)論分析是否合理，課程設(shè)計(jì)的收獲情況。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與成績(jī)?cè)u(píng)定進(jìn)度安排序號(hào)內(nèi)容所用時(shí)間1課題介紹、人員安排、熟悉編程環(huán)境