医学图像处理关键概念解析

"医学图像处理是生物医学工程领域的重要分支，主要涉及对医学图像的分析、增强和解释。本文概述了医学图像处理的一些核心概念和关键技术，为中北大学生物医学工程专业的复习提供了指导。" 在医学图像处理中，图像被定义为对现实世界对象的一种表现形式，可以是数学函数的产物，也可以是肉眼可见或不可见的物理图像。图像的表示通常采用连续函数f（x,y），其中(x,y)表示空间位置，f值则代表该位置上的特定属性，如亮度或灰度等级。数字图像处理则涉及到将图像转化为数字形式，并对其施加各种操作以达到预期效果，比如图像转换或决策生成。 数字图像处理系统主要包括三个部分：图象数字化设备，如扫描仪、数码相机等用于获取图像；图象处理计算机用于存储、通信和处理图像；以及图象输出设备，如打印机，用于呈现处理结果。系统中的通信模块允许通过局域网等网络传输图像数据，存储模块使用磁盘和光盘保存图像，而处理与分析主要依赖于算法和软件。 医学图像处理的研究内容广泛，包括图像增强技术，旨在提高图像的视觉质量；图像配准技术，使不同时间或设备获取的图像能够准确对齐；图像分割技术，将图像区域分离以便分析；图像三维显示技术，提供更直观的立体视图；以及医学图像数据库，用于管理和检索大量的医学图像。 黑白图像和灰度图像属于非彩色图像。黑白图像只有两个值，0代表黑色，1代表白色，而灰度图像的像素值在0到255之间，表示从黑到白的渐变。彩色图像则由红、绿、蓝三原色的二维矩阵表示，每个像素由三个字节组成，对应三原色的强度。 像素是构成图像的基本单位，图像的大小（size）由水平方向（N_x）和垂直方向（N_y）的像素数量决定，即S=N_x*N_y。每个像素具有物理尺寸，对应实际空间大小，并且强度用于描述黑白图像的明暗程度，对于灰度图像和彩色图像，强度或颜色深度则决定了像素的视觉效果。 这些基本概念和技术构成了医学图像处理的基础，对于诊断疾病、制定治疗方案和医学研究具有重要意义。在复习医学图像处理时，深入理解和掌握这些知识点至关重要，有助于提升在生物医学工程领域的专业能力。