数字图像处理技术及应用

目录前言第1章绪论1.1数字图像处理1.1.1图像的概念及分类1.1.2数字图像处理的发展概况1.1.3数字图像处理的研究范畴1.1.4数字图像处理的基本特点1.1.5数字图像处理与相关学科的关系1.1.6数字图像处理的应用1.2图像识别1.2.1系统的基本构成1.2.2研究现状1.2.3应用现状1.3医学图像处理技术概述第2章X射线冠状动脉造影及图像的后处理2.1X射线造影概述2.1.1X射线成像的基本原理2.1.2X射线的衰减和对比度2.1.3X射线图像的特点2.1.4X射线血管造影2.1.5数字减影血管造影2.2X射线冠状动脉造影2.2.1成像原理2.2.2冠脉造影系统的分类2.2.3造影角度2.2.4造影系统的标定2.2.5冠状动脉造影的临床应用2.2.6冠状动脉狭窄的衡量2.3CAG图像的预处理2.3.1CAG图像的噪声及去噪2.3.2造影图像的畸变校正2.4CAG图像中二维信息的提取2.4.1区域的分割2.4.2骨架的提取2.4.3骨架特征点的识别2.4.4骨架树的拓扑结构描述2.5CAG图像中三维重建2.5.1三维重建的目的和意义2.5.2造影成像系统的几何模型2.5.3骨架点的三维重建2.5.4两个视角之间对应点的匹配2.5.5骨架的三维重建2.5.6表面的三维重建2.5.7三维重建的误差及评价方法2.6冠状动脉形态参数的定量测量2.7感兴趣血管段最佳造影视角的选取2.7.1感兴趣血管段最佳视角的定义2.7.2感兴趣血管段的投影缩短百分比2.7.3满足感兴趣血管段最小投影缩短造影角度的计算2.7.4满足感兴趣血管段最小遮盖造影角度的计算2.8二维运动跟踪和估计2.8.1冠脉运动估计的目的和意义2.8.2CAG图像中的运动跟踪2.8.3基于光流场的运动估计2.8.4基于弹性配准的运动估计2.9三维运动跟踪和估计2.9.1CAG图像序列中三维运动跟踪2.9.2三维运动估计2.9.3三维运动参数的计算和符号描述参考文献第3章超声成像及图像的后处理3.1超声成像的原理3.1.1超声成像基础3.1.2人体组织的回声类型3.1.3超声成像的种类3.2超声成像技术和设备3.2.1超声成像系统的主要构成3.2.2超声成像原理3.2.3超声的临床应用3.3超声图像的特点3.3.1单帧IVUS图像的特点3.3.2IVUS图像序列的特点3.3.3IVUS图像中的伪影3.4超声图像的降噪3.4.1中值滤波3.4.2高斯滤波3.4.3各向异性扩散滤波3.5超声图像的分割3.5.1现有方法分类3.5.2基于snake模型的二维分割方法3.5.3模式识别类方法3.5.4三维分割方法3.5.5基于snake模型的三维分割方法3.5.6问题与展望3.6超声图像的组织标定3.6.1现有方法的分类3.6.2斑块纹理特征的提取和描述3.6.3分叉纹理特征的提取和描述3.6.4支架纹理特征的提取和描述3.6.5组织纹理特征的分类3.7超声图像的检索和配准3.7.1IVUS关键帧的自动检索3.7.2含钙化帧的弹性配准3.8冠状动脉内超声图像序列中运动伪影的抑制3.8.1ICUS图像序列中运动伪影的产生机制和表现形式3.8.2心电门控方法3.8.3基于图像的回顾性脱机门控方法3.8.4直接抑制运动伪影的方法3.9三维重建3.9.1X射线造影图像中导管路径的三维重建3.9.2确定各帧IVUS图像的轴向位置3.9.3确定各帧IVUS图像的空间方向3.9.4腔内外表面的拟合3.10形态参数的定量测量3.10.1长度和局部曲率3.10.2横截面积3.10.3容积3.10.4斑块的体积和厚度3.11流动规律参数的估算3.11.1基于三维血管模型的血管壁局部应力应变的估算3.11.2基于IVUS图像的血管壁局部应力应变的估算3.12形态参数与流动规律及参数的关系3.12.1斑块分布与血管曲率之间的关系3.12.2斑块分布与血管壁剪应力之间的关系3.13组织定征显像3.13.1虚拟组织成像3.13.2弹性图参考文献第4章光学相干断层成像及其图像的后处理4.1光学相干断层成像4.1.1OCT的成像原理4.1.2OCT的成像技术4.1.3OCT的临床应用4.1.4OCT与超声的比较4.1.5OCT技术存在的不足4.2OCT图像的特点4.2.1OCT图像的特点4.2.2OCT图像中的伪影4.3OCT图像的分割4.4冠状动脉内OCT图像序列中运动伪影的抑制4.4.1抑制ICOCT图像运动伪影的主要方法4.4.2基于平均帧间差异度的门控方法4.4.3基于运动分量补偿的直接抑制方法4.5超声与OCT图像的配准与融合4.5.1图像配准基础理论4.5.2图像融合基础理论4.5.3图像融合的主要方法4.5.4超声和OCT图像融合的研究现状4.5.5基于特征点的IVUS与IVOCT图像配准4.5.6基于Bandelet变换的IVUS与IVOCT图像融合4.5.7图像融合质量的评价参考文献第5章基于多成像方法融合的虚拟内窥镜技术5.1虚拟现实技术简介5.1.1虚拟现实技术的原理5.1.2虚拟现实技术的特点和应用5.2虚拟现实造型语言简介5.2.1VRML基本概念5.2.2VRML的功能和执行模式5.2.3VRML编辑器和浏览器5.3虚拟内窥镜技术简介5.3.1基本原理5.3.2研究现状5.3.3主要特点5.3.4技术要点5.4冠状动脉虚拟内窥镜技术5.5基于CAG、IVUS和IVOCT图像融合的冠状动脉虚拟内窥镜5.5.1虚拟场景下血管腔的表面拟合和显示5.5.2三维血管模型的交互式可视化5.6虚拟支架植入5.6.1建立虚拟支架库5.6.2查看及选择支架5.6.3模拟支架植入5.6.4血管支架与血管壁交互的有限元分析参考文献第6章光声成像技术6.1光声成像及其在生物医学中的应用6.1.1光声效应6.1.2光声成像的原理6.1.3光声成像的优势6.1.4典型的光声成像系统6.1.5光声图像的重建6.1.6光声效应和光声成像在生物医学中的应用6.2光声成像6.2.1IVPA的成像原理6.2.2热IVPA成像（tIVPA）6.2.3光谱IVPA成像（sIVPA）6.2.4分子IVPA成像6.2.5冠状动脉支架的IVPA成像6.2.6IVPA成像导管6.2.7IVPA成像存在的问题与技术难点6.3光声图像的建模与仿真6.3.1建立横截面模型6.3.2仿真激光脉冲照射血管壁的过程6.3.3仿真多层血管壁组织产生的光声信号6.3.4重建横截面的IVPA图像6.4光声图像的重建6.4.1时间反演算法6.4.2滤波反投影算法6.4.3相控聚焦算法6.4.4基于傅里叶变换的重建算法6.4.5其他重建算法6.4.6IVPA图像重建存在的问题参考文献