醫學成像技術與圖像處理內容醫學影像診斷醫學成像技術及設備概論試驗部分（8學時）學習材料：講義考試形式課程論文（50%)1．論文的規范程度（10）：包括中文摘要、關鍵詞、前言、正文、結論、展望、參考文獻，每少一項扣兩分。2思路闡述清晰程度，對前沿科學問題的把握程度（30分）

：核心問題闡述清楚，能夠把握科學的前沿問題，能提出自己見解（25-30分）；核心問題闡述基本清楚，能夠把握科學的前沿問題（20-24分）；核心問題闡述不很清楚，前沿科學問題把握不夠準確（20以下）3．參考文獻新穎程度、數量及檔次（10分）：新穎程度：09-11年，5分；06-08年，4分；03-05年，3分；03年前，2分。數量：大于等于15篇，5分；10-14篇，3分；少于9篇，1分。程序試驗（50%）實驗報告要點：生物醫學成像和圖像處理的地位和作用生物醫學成像和圖像處理的發展概況和應用數字圖象處理的發展概況和應用數字圖象處理系統簡介主要參考文獻主要網上資源課程內容：生物醫學成像生物醫學圖象處理生物醫學成像及圖像處理在生命科學研究、醫學診斷、臨床治療等方面起著重要的作用，X射線、CT、MRI的發現或發明者獲得諾貝爾獎，就是其重要價值的印證。醫學成像及圖像處理設備占醫院投資中的比例越來越高。僅GE公司下屬的北京航衛2003年生產的中低檔CT，銷售額就達30億元。發達國家高度重視。以美國為例，它是NSF，NIH的重要資助領域，近年美國還成立了NIBIB機構專門資助醫學成像和生物醫學工程領域的研究。倫琴因發現X射線獲得首屆諾貝爾物理學獎。Hounsfield和Cormack因發明CT獲得1979年諾貝爾醫學和生理學獎。Bloch和Purcell因發現NMR現象獲得1952年諾貝爾物理學獎。NuclearMagneticResonance發明MRI中Fourier重建方法的Ernst獲得1991年諾貝爾化學獎。Lauterbur和Mansfield因發明MRI方法獲得2003年諾貝爾醫學和生理學獎。X-RayMRIMRIMRIPET

超聲圖象

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Ultrasoundexaminationduringpregnancy

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3Dultrasoundimages

DSA紅外圖象紅外圖象醫學圖象醫學圖象RadiologistMRINeuroPhysiologistEMGPhysicianDiagnosisChemistNeurologistPathologistCardiologistEEGECGCTUSUVTLCHPLCISEFFMDiagnosingDiseaseImagingSystemEndUserProcessingDisplaySpectroscopyImagedObjectDetectionImageFormationRadiationorEnergyHumanNeckPlane: SagittalSequence: SpinEchoWristImageCoil: AsymSTSSequence: SpinEchoSlice: CoronalTR/TE: 2000/27msFOV: 8cmThk: 1.5mmMatrix: 256x256Nex: 1HydrocephalusMRICenter,UniversityofRochesterMedicalSchoolImageContrast(T2)SIGNALTEWhiteTumorMRAngiographyHeadS/IProjectionMRICenter,UniversityofRochesterMedicalSchoolProtonNMRSpectroscopyinMultipleSclerosisPMMatthews,Neurology41:1252(1991)CHO CholineCr CreatineNAA N-acetylaspartateLA LactateActivePlaqueNormal-AppearingWhiteMatterMultispectralTissueClassificationT1T23DHistogramSegmentedImageFletcher,Barsotti,Hornak,Magn.Reson.Med.29:623(1993)MorphologicalImageProcessingChen,Dougherty,Totterman,Hornak,Magn.Reson.Med.29:358(1993)正常囊性硬化骨質疏松癥MotorActivation-RightIndexFingerMovement1Hz 2Hz 3Hz%100755025Schlaug,etal,1995,HarvardMedicalSchoolandBethIsraelHospitalAsymmetryofAuditoryRegionsinMusicianswithPerfectPitchSchlaug,etal,Science

267:699(1995)Mammography乳腺造影術Benignlesion-Fibroadenoma

ColonoscopywithspiralCTSpiralscanCT(byPicker)

3D圖象生物醫學圖像處理的基礎數字圖像處理前導課程： 電路基本理論信號與系統數字信號處理相關課程：計算機圖形學計算機視覺百聞不如一見Onepictureisworthmorethantenthousandwords. Anonymous

人類通過眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。約有75%的信息是通過視覺系統獲取的。數字圖象處理是用數字計算機處理所獲取視覺信息的技術。數字圖象處理的發展概況和應用發展概況：（1）二十世紀二十年代：圖象遠距離傳輸。（2）二十世紀五十年代：數字計算機發展到一定水平，數字圖象處理引起巨大關注。（3）1964年：美國噴氣推進實驗室用計算機對“徘徊者七號”太空船發回的大批月球照片進行處理。數字圖象處理應用從空間研究計劃擴展到生物醫學，工業生產，軍事偵察等領域。圖象處理最先應用于空間探索圖象處理最先應用于空間探索（4）二十世紀六十年代末：數字圖象處理較完整的理論體系已形成，成為一門新興的學科。（5）二十世紀六十年代至八十年代：隨著離散數學理論的創立和完善，數字圖象處理理論和方法進一步完善，應用范圍更加廣泛。（6）二十世紀八十年代以來：數字圖象處理向更高級的方向發展：實時性，智能化，普及化，網絡化，低成本。應用領域：通信：圖象傳輸，電視電話，HDTV等。宇宙探測：星體圖片處理。遙感：地形、地質、礦藏探查，森林、水利、海洋、農業等資源調查，自然災害預測，環境污染的監測，氣象云圖。生物醫學：CT，NMR，PET，SPECT，DSA，X射線成象，B超，紅外圖象，顯微圖象。工業生產：產品質量檢測，生產過程控制，CAD，CAM。應用領域：軍事：軍事目標偵察，制導系統，警戒系統，自動火器控制，反偽裝等。公安：現場照片，指紋，手跡，印章，人像等處理和鑒別。檔案：過期的文字、圖片檔案的修復和處理。機器人視覺娛樂：電影特技，動畫，廣告，MTV等。應用舉例

非生物醫學領域空間探索地球資源勘探遙感圖片氣象預報氣象云圖氣象預報計算機合成圖像

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KennethR.Castleman,

DigitalImageProcessing，清華大學出版社，1998。

“MATLAB6.X圖像處理”（孫兆林，清華大學出版社，2002）。（實驗教材）

R.C.岡薩雷斯等，

《數字圖像處理》，電子工業出版社，2003。章毓晉，《圖象處理和分析》

，清華大學出版社，1999。容觀澳，《計算機圖象處理》

，清華大學出版社，2000。荊仁杰等，《計算機圖象處理》

，浙江大學出版社，1990。余松煜，周源華，吳時光，《數字圖象處理》，電子工業出版社。周新倫，柳健，劉華志，《數字圖象處理》，國防工業出版社，1986。IEEETransactionsonMedicalImagingMedicalPhysicsPhysicsinMedicineandBiologyIEEETransactionsonCommunicationsIEEETransactionsonComputersIEEETransactionsonInformationTheoryIEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligenceIEEETransactionsonSystem,ManandCyberneticsIEEETransactionsonAcoustics,SpeechandSignalProcessingPatternRecognitionComputerVision,Graphics,andImageProcessing主要網上資源YahooSignalandImageProcessingLinks:/Science/engineering/electrical_engineering/signal_and_image_processing/DigitalImageandSignalProcessingLinks:http:///links/dsp.htmlTermsCT:computerizedto