生物電子與影像技術哈爾濱工業大學（威海）控制科學與工程系現在是1頁\一共有66頁\編輯于星期三前言課程性質專業課課程背景自動化專業的寬口徑培養目標圖像處理在自動化領域的應用需求生物醫學工程的蓬勃發展現在是2頁\一共有66頁\編輯于星期三前言課程內容數字圖像處理基礎醫學成像與醫學影像課件信息學院—控制科學與工程系—生物電子…現在是3頁\一共有66頁\編輯于星期三前言參考教材岡薩雷斯著,阮秋琦譯.數字圖像處理（第二版）電子工業出版社2007.8R.C.Gonzalez,R.E.Woods.DigitalImageProcessing.(2ndEdition)電子工業出版社R.C.Gonzalez,R.E.Woods,S.L.Eddins.DigitalImageProcessingUsingMATLAB.電子工業出版社2009.12現在是4頁\一共有66頁\編輯于星期三前言考核平時20%實驗20%期末60%聯系電話：Email：現在是5頁\一共有66頁\編輯于星期三第一章緒論§1.1數字圖像處理的概念§1.2醫學影像的概念§1.3圖像處理技術的應用現在是6頁\一共有66頁\編輯于星期三第一章緒論

§1.1數字圖像處理的概念§1.2醫學影像的概念§1.3圖像處理技術的應用現在是7頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念1.數字圖像處理圖物體投射或反射光的分布像人的視覺系統接受圖后在大腦中形成的印象或反映數字圖像處理利用計算機系統對數字圖像進行的處理現在是8頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念1.數字圖像處理數字圖像的表示二維函數空間坐標(x,y)上的強度/灰度幅值數字圖像：x,y,f都是離散值像素(pixel)：圖像中的一個特定位置及幅值現在是9頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展20世紀20年代第一次通過海底電纜傳輸圖像

1922年在信號兩次穿越大西洋后，從穿孔紙帶得到的數字圖像現在是10頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展1929年從倫敦到紐約用15級色調設備傳送的照片美國航天器傳送的第一張月球照片，“旅行者7號”衛星1964年7月31日現在是11頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展廣泛用于工業、醫學、生物、地理、考古、物理學、天文學等領域太空技術：航天、空間防御、天文生物科學：數字顯微鏡、醫學成像刑事/物證：指紋、人臉分析國防：軍事探測工業應用：產品檢測日常生活應用：照片編輯、影視制作現在是12頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展處理的層次低級處理：輸入輸出均為圖像

如圖像縮放、平滑中級處理：輸入圖像，輸出提取的特征

如區域分割、邊界檢測高級處理：理解識別的圖像

如無人駕駛，自動機器人現在是13頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展信息源現在是14頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展γ射線骨骼掃描PET圖像天鵝星座環來自反應器電子管的伽馬輻射現在是15頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展X射線（a）胸部X射線（b）主動脈造影（c）頭部CT（d）電路板（e）天鵝星座環現在是16頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展紫外線(1)普通谷物(2)被真菌感染的谷物(3)天鵝星座環現在是17頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展可見光與紅外可見光顯微鏡(1)紫杉酚250倍(2)膽固醇40倍(3)微處理器60倍(4)鎳氫化物薄片1750倍(5)CD表面1750倍(6)有機超導450倍現在是18頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展可見光與紅外華盛頓地區不同波段紅外圖像現在是19頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展可見光與紅外檢測產品(a)電路板(b)封裝的丸劑(c)瓶子(d)清潔塑料上的氣泡(e)谷物(f)目鏡摻雜物現在是20頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展微波不受氣候、光照條件影響，可以穿透云層，通過植被、冰層和極干燥地區航天器拍攝的西藏東南山區雷達圖像現在是21頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展無線電波MRI(a)膝蓋(b)脊椎現在是22頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念2.數字圖像處理的發展計算機合成圖像現在是23頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.1數字圖像處理的概念3.數字圖像處理的基本內容─圖像獲取、表示和表現ImageAcquisition,RepresentationandPresentation─圖像增強ImageEnhancement─圖像復原ImageRestoration─圖像分割ImageSegmentation─圖像壓縮ImageCompression－彩色圖像處理ColorImageProcessing─圖像形態學MorphologicalProcessing現在是24頁\一共有66頁\編輯于星期三第一章緒論§1.1數字圖像處理的概念

§1.2醫學影像的概念§1.3圖像處理技術的應用現在是25頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念1.生物醫學工程的概念生物醫學工程：

使用工程的原理和技術解決生物和醫學中的問題應用電學、化學、光學、力學和其他工程的原理來理解、改變和控制生物系統?，F在是26頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念1.生物醫學工程的概念現在是27頁\一共有66頁\編輯于星期三現在是28頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念1.生物醫學工程的概念數據BME與制藥業銷售額之比：

國際1:1.9中國1:6國際產品格局美國40%歐洲30%日本16%中國2%現在是29頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念2.生物醫學成像以非侵入方式取得內部組織影像的技術與處理過程主要包括超聲X射線與CTMRIPET現在是30頁\一共有66頁\編輯于星期三數字醫療超聲機現在是31頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念2.生物醫學成像1901年Rontgen(倫琴)因發現X射線獲得首屆諾貝爾物理學獎1952年Bloch和Purcell因發現NMR現象獲得諾貝爾物理學獎現在是32頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念2.生物醫學成像1979年Cormark與Hounsfeild因在CT發展上的杰出貢獻榮獲諾貝爾醫學獎2003年Lauterbur和Mansfield因發明MRI方法獲得諾貝爾醫學和生理學獎現在是33頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念延伸資料FNebeker,GoldenAccomplishmentsinBiomedicalEngineering.EMBSMagazine21(3):17-48JDEnderle,etal.IntroductiontoBiomedicalEngineering,2ndEd.ElsevierAcademicPress,2005

現在是34頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.2醫學影像的概念延伸資料OpenYaleCoursesFrontiersofBiomedicalEngineering

ProfessorW.MarkSaltzman

現在是35頁\一共有66頁\編輯于星期三第一章緒論§1.1數字圖像處理的概念§1.2醫學影像的概念

§1.3圖像處理技術的應用現在是36頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用1.圖像獲取現在是37頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用3chipsconsumerresearch現在是38頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用2.圖像校正現在是39頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用2.圖像校正現在是40頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用2.圖像校正現在是41頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用2.圖像校正現在是42頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用2.圖像校正現在是43頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用2.圖像校正現在是44頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用3.圖像拼接現在是45頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用4.圖像增強現在是46頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用4.圖像增強現在是47頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用4.圖像增強現在是48頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用5.圖像分割現在是49頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用5.圖像分割現在是50頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用5.圖像分割現在是51頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量現在是52頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量h=5umd=2um5x2x2=20N=9420x90=1800現在是53頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量VolumeSurfaceAreaLength現在是54頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量

方向測量現在是55頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量現在是56頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量距離關系測量現在是57頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量現在是58頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用6.圖像測量現在是59頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用7.信息提取現在是60頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用8.其它應用頜面整容現在是61頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用8.其它應用2001年上海浦東金茂大廈附近1米分辨率現在是62頁\一共有66頁\編輯于星期三§1.3圖像處理技術的應用thedaVinciSurgicalSysteminactionatSt.PierreUniversityinBrussels,Belgium現在是63頁\一共有66頁\編輯于星期