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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