醫(yī)學成像與醫(yī)學圖像處理教程

第1章緒論
1.1醫(yī)學成像與醫(yī)學圖像處理的意義
1.1.1醫(yī)學影像對于現(xiàn)代醫(yī)學的意義
1.1.2算法與軟件對于醫(yī)學影像的意義
1.2醫(yī)學成像與醫(yī)學圖像處理的研究內容
1.2.1醫(yī)學影像成像技術
1.2.2醫(yī)學影像處理與分析技術
1.2.3醫(yī)學影像算法與應用平臺
1.3本書的涵蓋內容及章節(jié)組織
思考與練習
參考文獻
第2章mitk與3dmed的總體框架
2.1mitk總體介紹
2.1.1傳統(tǒng)平臺vtk和itk簡介
2.1.2mitk的設計目標
2.1.3mitk的工程結構
2.1.4mitk的計算模型
2.1.5mitk的基礎設施搭建
2.1.6mitk對醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的封裝
2.23dmed總體介紹
2.2.1相關工作
2.2.23dmed的設計目標
2.2.33dmed的工程結構
2.2.43dmed的插件接口
2.2.53dmed的主框架
2.2.63dmed的支持模塊：mitk相關的輔助工具集
思考與練習
參考文獻
第3章醫(yī)學圖像重建
3.1三維醫(yī)學圖像重建概述
3.2計算機斷層掃描成像圖像重建
3.2.1ct基本原理和發(fā)展
3.2.2二維重建
3.2.3三維重建
3.3自發(fā)熒光成像圖像重建
3.3.1blt的基本原理及生物應用
3.3.2blt的重建算法
3.4激發(fā)熒光成像圖像重建
3.4.1基本原理和發(fā)展
3.4.2三維重建算法
3.5光聲層析成像圖像重建
3.5.1pat基本原理、發(fā)展及應用
3.5.2pat的重建算法
3.6正電子發(fā)射斷層成像圖像重建
3.6.1pet基本原理、發(fā)展和應用
3.6.2pet重建算法的發(fā)展
3.6.3pet重建算法
3.7基于mitk的多模態(tài)三維圖像重建框架
3.7.1重建框架設計
3.7.2ct重建子框架
3.7.3多模態(tài)重建框架使用實例
思考與練習
參考文獻
第4章醫(yī)學圖像分割
4.1醫(yī)學圖像分割概述
4.2醫(yī)學圖像分割方法分類
4.2.1基于區(qū)域的分割方法
4.2.2基于邊緣的分割方法
4.2.3基于區(qū)域和邊緣混合的分割方法
4.3醫(yī)學圖像分割方法評價
4.3.1評價方法
4.3.2ground truth數(shù)據(jù)集
4.4mitk中的分割算法框架
4.4.1mitk中的分割算法框架概述
4.4.2閾值分割算法在mitk中的實現(xiàn)
4.4.3區(qū)域生長算法在mitk中的實現(xiàn)
4.4.4live wire算法在mitk中的實現(xiàn)
4.4.5graph cuts算法在mitk中的實現(xiàn)
4.5小結
思考與練習
參考文獻
第5章醫(yī)學圖像配準
5.1醫(yī)學圖像配準概述
5.2醫(yī)學圖像配準算法構成與分類
5.2.1基于灰度的圖像配準
5.2.2基于特征的圖像配準
5.2.3剛性與仿射配準
5.2.4非剛性配準
5.3mitk配準總體框架
5.3.1框架設計
5.3.2圖像相似性測度
5.3.3幾何變換
5.3.4圖像插值
5.3.5函數(shù)優(yōu)化
5.4基于點集的圖像配準原理與實現(xiàn)
5.4.1基于kd樹的點集描述
5.4.2迭代最近鄰點配準算法
5.4.3幾何變換參數(shù)的最小二乘估計
5.5基于特征區(qū)域的圖像配準原理與實現(xiàn)
5.5.1區(qū)域特征提取
5.5.2區(qū)域特征匹配
5.5.3mitk-reg-sfr配準子框架的設計
5.6應用實例與分析
5.6.1基于灰度的三維核磁圖像剛性配準
5.6.2基于標記點的彈性圖像配準
5.6.3基于b樣條自由形變模型的非剛性圖像配準
5.7小結
思考與練習
參考文獻
第6章醫(yī)學圖像可視化
6.1醫(yī)學圖像可視化概述
6.2可視化場景與模型參數(shù)
6.2.1相機參數(shù)
6.2.2模型參數(shù)
6.2.3光源參數(shù)
6.2.4基本人機交互
6.3三維表面提取與面繪制
6.3.1三維表面提取
6.3.2分割基礎上的表面提取
6.3.3表面繪制
6.4體繪制
6.4.1體繪制的主要模型
6.4.2體繪制的基本算法
6.4.3光線投射算法的優(yōu)化
6.4.4體繪制中的分類技術
6.5mitk中的可視化框架
6.5.1mitk中的可視化環(huán)境搭建
6.5.2mitk中的面繪制框架
6.5.3mitk中的第一套體繪制框架
6.5.4mitk中的第二套體繪制框架
6.6小結
思考與練習
參考文獻
第7章三維人機交互
7.1背景介紹
7.2以3d widgets為核心的三維人機交互的框架設計
7.2.13d widgets的設計準則
7.2.2以3d widgets為核心的三維交互框架總體結構
7.2.3以3d widgets為核心的三維交互框架設計
7.3以3d widgets為核心的三維人機交互的實現(xiàn)
7.3.1manipulator的實現(xiàn)
7.3.2實現(xiàn)具體的widgetmodel
7.4三維交互的應用實例
7.4.1mitklinewidgetmodel3d的應用實例
7.4.2mitkanglewidgetmodel3d的應用實例
7.4.3mitkclippingplanewidget的應用實例
7.4.4mitkresliceplanewidget的應用實例
7.5小結
思考與練習
參考文獻
第8章數(shù)字醫(yī)學影像存儲與傳輸標準
8.1dicom標準簡介
8.1.1dicom標準的產生和演化
8.1.2dicom標準的主要特點
8.1.3dicom標準的總體結構和主要內容
8.2mitk中dicom標準的實現(xiàn)
8.2.1dicom數(shù)據(jù)編碼方式和文件結構
8.2.2dicom文件讀寫模塊的實現(xiàn)
8.2.3dicom utility在mitk中的封裝
8.3小結
思考與練習
參考文獻
第9章平臺擴充和應用開發(fā)實例
9.1算法平臺功能擴充舉例
9.1.1預備知識
9.1.2實例之一：擴充reader功能
9.1.3實例之二：擴充filter功能
9.2基于mitk的應用開發(fā)舉例
9.2.1mfc+mitk實現(xiàn)簡單圖像瀏覽
9.2.2qt+mitk實現(xiàn)簡單圖像瀏覽
9.2.3qt+mitk實現(xiàn)面繪制
9.2.4qt+mitk實現(xiàn)體繪制
9.33dmed的插件開發(fā)舉例
9.3.1基于mitk的簡單插件
9.3.2與主界面融合的插件
9.3.3使用自定義數(shù)據(jù)類型
思考與練習
參考文獻
附錄amitk網站介紹
展望和結語