數字圖像處理技術及套用(2016年機械工業出版社出版圖書)

內容簡介

本書主要從工程套用的角度比較全面地介紹數字圖像基礎知識、計算機處理圖像的基礎理論和實用技術以及近年來該領域的新研究成果和套用實例，注重理論，突出實用。全書分為6章，主要內容包括：數字成像手段的成像原理、設備組成、圖像特點及套用現狀、研究現狀以及優勢與不足等；造影圖像、超聲圖像及OCT圖像後處理的主要方法和技術；圖像內窺鏡技術的原理和套用實例；光聲成像的原理和研究現狀等。每章都包含多個工程套用實例，且各章的理論和技術具有一定的相關性和獨立性。本書結構緊湊，內容深入淺出，講解圖文並茂，可作為電子信息工程、生物醫學工程等相關專業的研究生、科技工作者和工程技術人員、影像工程技術人員等的參考用書。

作者簡介

孫正（1977——），女，河北保定人，博士，碩士生導師，華北電力大學電氣與電子工程學院電子與通信工程系教授。1999年畢業於天津大學精密儀器與光電子工程學院光學技術與光電儀器專業，獲得工學學士學位。分別於2002年和2004年在天津大學光學工程專業獲得工學碩士和博士學位。此後進入天津大學生物醫學工程博士後流動站工作。2005年12月，完成博士後研究工作，並在天津大學精密儀器與光電子工程學院任教。2006年10月調入華北電力大學電氣與電子工程學院電子與通信工程系任教至今。主要從事生物醫學信號處理、醫學圖像處理、光纖光電儀器開發等方面的教學和科學研究工作。作為負責人承擔3項國家自然科學基金項目，1項中國博士後基金資助項目，2項中央高校基本科研業務費專項資金資助重點項目。已在國內外重要學術刊物和國際會議上發表學術論文60餘篇（首席作者），出版一本教材《數字圖像處理與識別》，獲得10項國家發明專利授權和3項軟體著作權（首席發明人）。

前言
第1章緒論
1.1數字圖像處理
1.1.1圖像的概念及分類
1.1.2數字圖像處理的發展概況
1.1.3數字圖像處理的研究範疇
1.1.4數字圖像處理的基本特點
1.1.5數字圖像處理與相關學科的
關係
1.1.6數字圖像處理的套用
1.2圖像識別
1.2.1系統的基本構成
1.2.2研究現狀
1.2.3套用現狀
1.3醫學圖像處理技術概述
第2章X射線冠狀動脈造影及圖像的
後處理
2.1X射線造影概述
2.1.1X射線成像的基本原理
2.1.2X射線的衰減和對比度
2.1.3X射線圖像的特點
2.1.4X射線血管造影
2.1.5數字減影血管造影
2.2X射線冠狀動脈造影
2.2.1成像原理
2.2.2冠脈造影系統的分類
2.2.3造影角度
2.2.4造影系統的標定
2.2.5冠狀動脈造影的臨床套用
2.2.6冠狀動脈狹窄的衡量
2.3CAG圖像的預處理
2.3.1CAG圖像的噪聲及去噪
2.3.2造影圖像的畸變校正
2.4CAG圖像中二維信息的
提取
2.4.1區域的分割
2.4.2骨架的提取
2.4.3骨架特徵點的識別
2.4.4骨架樹的拓撲結構描述
2.5CAG圖像中三維重建
2.5.1三維重建的目的和意義
2.5.2造影成像系統的幾何模型
2.5.3骨架點的三維重建
2.5.4兩個視角之間對應點的匹配
2.5.5骨架的三維重建
2.5.6表面的三維重建
2.5.7三維重建的誤差及評價方法
2.6冠狀動脈形態參數的定量
測量
2.7感興趣血管段最佳造影視角的
選取
2.7.1感興趣血管段最佳視角的
定義
2.7.2感興趣血管段的投影縮短
百分比
2.7.3滿足感興趣血管段最小投影縮短
造影角度的計算
2.7.4滿足感興趣血管段最小遮蓋造影
角度的計算
2.8二維運動跟蹤和估計
2.8.1冠脈運動估計的目的和意義
2.8.2CAG圖像中的運動跟蹤
2.8.3基於光流場的運動估計
2.8.4基於彈性配準的運動估計
2.9三維運動跟蹤和估計
2.9.1CAG圖像序列中三維運動
跟蹤
2.9.2三維運動估計
2.9.3三維運動參數的計算和符號
描述
參考文獻
第3章超聲成像及圖像的後處理
3.1超聲成像的原理
3.1.1超聲成像基礎
3.1.2人體組織的回聲類型
3.1.3超聲成像的種類
3.2超聲成像技術和設備
3.2.1超聲成像系統的主要
構成
3.2.2超聲成像原理
3.2.3超聲的臨床套用
3.3超聲圖像的特點
3.3.1單幀IVUS圖像的特點
3.3.2IVUS圖像序列的特點
3.3.3IVUS圖像中的偽影
3.4超聲圖像的降噪
3.4.1中值濾波
3.4.2高斯濾波
3.4.3各向異性擴散濾波
3.5超聲圖像的分割
3.5.1現有方法分類
3.5.2基於snake模型的二維分割
方法
3.5.3模式識別類方法
3.5.4三維分割方法
3.5.5基於snake模型的三維分割
方法
3.5.6問題與展望
3.6超聲圖像的組織標定
3.6.1現有方法的分類
3.6.2斑塊紋理特徵的提取和描述
3.6.3分叉紋理特徵的提取和
描述
3.6.4支架紋理特徵的提取和描述
3.6.5組織紋理特徵的分類
3.7超聲圖像的檢索和配準
3.7.1IVUS關鍵幀的自動檢索
3.7.2含鈣化幀的彈性配準
3.8冠狀動脈內超聲圖像序列中
運動偽影的抑制
3.8.1ICUS圖像序列中運動偽影的產生
機制和表現形式
3.8.2心電門控方法
3.8.3基於圖像的回顧性脫機門控
方法
3.8.4直接抑制運動偽影的方法
3.9三維重建
3.9.1X射線造影圖像中導管路徑
的三維重建
3.9.2確定各幀IVUS圖像的軸向
位置
3.9.3確定各幀IVUS圖像的空間
方向
3.9.4腔內外表面的擬合
3.10形態參數的定量測量
3.10.1長度和局部曲率
3.10.2橫截面積
3.10.3容積
3.10.4斑塊的體積和厚度
3.11流動規律參數的估算
3.11.1基於三維血管模型的血管壁
局部應力應變的估算
3.11.2基於IVUS圖像的血管壁局部
應力應變的估算
3.12形態參數與流動規律及參數的
關係
3.12.1斑塊分布與血管曲率之間的
關係
3.12.2斑塊分布與血管壁剪應力
之間的關係
3.13組織定征顯像
3.13.1虛擬組織成像
3.13.2彈性圖
參考文獻
第4章光學相干斷層成像及
其圖像的後處理
4.1光學相干斷層成像
4.1.1OCT的成像原理
4.1.2OCT的成像技術
4.1.3OCT的臨床套用
4.1.4OCT與超聲的比較
4.1.5OCT技術存在的不足
4.2OCT圖像的特點
4.2.1OCT圖像的特點
4.2.2OCT圖像中的偽影
4.3OCT圖像的分割
4.4冠狀動脈內OCT圖像序列中
運動偽影的抑制
4.4.1抑制IC-OCT圖像運動偽影的
主要方法
4.4.2基於平均幀間差異度的門控
方法
4.4.3基於運動分量補償的直接抑制
方法
4.5超聲與OCT圖像的配準與
融合
4.5.1圖像配準基礎理論
4.5.2圖像融合基礎理論
4.5.3圖像融合的主要方法
4.5.4超聲和OCT圖像融合的研究
現狀
4.5.5基於特徵點的IVUS與IV-OCT
圖像配準
4.5.6基於Bandelet變換的IVUS與
IV-OCT圖像融合
4.5.7圖像融合質量的評價
參考文獻
第5章基於多成像方法融合的虛擬
內窺鏡技術
5.1虛擬現實技術簡介
5.1.1虛擬現實技術的原理
5.1.2虛擬現實技術的特點和套用
5.2虛擬現實造型語言簡介
5.2.1VRML基本概念
5.2.2VRML的功能和執行模式
5.2.3VRML編輯器和瀏覽器
5.3虛擬內窺鏡技術簡介
5.3.1基本原理
5.3.2研究現狀
5.3.3主要特點
5.3.4技術要點
5.4冠狀動脈虛擬內窺鏡技術
5.5基於CAG、IVUS和IV-OCT
圖像融合的冠狀動脈虛擬內
窺鏡
5.5.1虛擬場景下血管腔的表面擬合和
顯示
5.5.2三維血管模型的互動式
可視化
5.6虛擬支架植入
5.6.1建立虛擬支架庫
5.6.2查看及選擇支架
5.6.3模擬支架植入
5.6.4血管支架與血管壁互動的
有限元分析
參考文獻
第6章光聲成像技術
6.1光聲成像及其在生物醫學中的
套用
6.1.1光聲效應
6.1.2光聲成像的原理
6.1.3光聲成像的優勢
6.1.4典型的光聲成像系統
6.1.5光聲圖像的重建
6.1.6光聲效應和光聲成像在生物
醫學中的套用
6.2光聲成像
6.2.1IVPA的成像原理
6.2.2熱IVPA成像（tIVPA）
6.2.3光譜IVPA成像（sIVPA）
6.2.4分子IVPA成像
6.2.5冠狀動脈支架的IVPA成像
6.2.6IVPA成像導管
6.2.7IVPA成像存在的問題與技術
難點
6.3光聲圖像的建模與仿真
6.3.1建立橫截面模型
6.3.2仿真雷射脈衝照射血管壁的
過程
6.3.3仿真多層血管壁組織產生的光聲
信號
6.3.4重建橫截面的IVPA圖像
6.4光聲圖像的重建
6.4.1時間反演算法
6.4.2濾波反投影算法
6.4.3相控聚焦算法
6.4.4基於傅立葉變換的重建算法
6.4.5其他重建算法
6.4.6IVPA圖像重建存在的問題
參考文獻

數字圖像處理技術及套用(2016年機械工業出版社出版圖書)

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