数字图像处理与图像通信 第8章 数字图像处理的应用

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1、《数字图像处理与图像通信》朱秀昌1第8章数字图像处理的应用8.1医学图像处理8.2人脸图像检测与识别处理8.3遥感图像处理8.4图像数字水印28.1医学图像处理8.1.1.医学图像成像特点成像在胶片上的图像质量高空间分辨率，如4096×4096高灰度值，如12比特成像胶片性能黑度定义：胶片曝光变黑的程度，也称为照片的光学密度值，照片越黑，光密度值越大。其中设入射光强为I0，透射光强为I。3像点的黑度决定于投影到胶片上的X射线强度，且与曝光量成正相关。希望胶片上两个像点的黑度差与两个像点之间的曝光量维持一定的比值γ：其中H为曝光量，γ为反差系数，通常γ约为3。胶片

2、上黑度与射线贯穿过的物质密度有关：物质密度越大，对X射线吸收衰减大，投影到胶片上的X射线强度小，胶片上往往呈白色。反之，呈黑影程度大。48.1.2.医学图像格式目的：使医学图像信息在不同设备和系统之间进行信息传输、交互和共享。格式：第七套医院健康标准HL-7（HealthLevel7）医学数字成像与通信标准（DICOM：DigitalImagingandCommunicationsinMedicine）。5HL-7规定医疗信息系统中关键文本信息，如HIS（HospitalInformationSystem）、RIS（RadiologyInformationSys

3、tem）、PACS（PictureArchiving&CommunicationSystem）间交换时的数据格式和通信协议。HL-7规定病人的基本统计数据，如病人姓名、出生日期、病案记录号、存取号、检查类型和图像参数，这些信息通常是存放在图像文件后部分的重要描述数据。HL-7数据单元消息的方式存放，每个消息中分段存放了多种信息，每种信息由三个字符组成的识别码来区别。6DICOM格式来由：ACR-NEMT美国放射学院（ACR：AmericanCollegeofRadiology）美国电气制造协会（NEMT：NationalEquipmentManufacturer

4、Association）联合制定的关于数字医学图像的标准格式和通信协议ACR-NEMT。在上世纪90年代改为DICOM。DICOM根据在实际应用中对病人身体检查的流程和特点，构造非常实用的医学图像信息模型。该模型共分为四层：病员层诊断层系列层图像层7病员层：包含病人的基本信息，它可以直接取自医院中已有的管理信息系统。诊断层：通常设有多个不同设备对病人的检查结果。对同一病人的检查可以包括多个诊断。系列层：一个诊断包含了多个系列层。系列层包含成像设备的类型、成像时间、检查类型等信息。图像层包含了图像数据、采集信息及位置信息。8病人诊断1诊断2系列1系列2系列1系列2

5、图像层系列层诊断层病人层图8.1DICOM信息模型9DICOM文件头信息DICOM数据集(dataset)包含一个SOP的DICOM文件图8.2DICOM文件结构图DICOM数据集(dataset)数据元素(dataelement)数据元素(dataelement)……数据元素(dataelement)标识tag数值表示法(valuerepresentation)数值长度(valuelength)数据区(valuefield)图8.3DICOM数据集结构图108.1.3医学高精度图像处理医学图像的开窗显示技术窗宽和窗位医学图像特征参数的测量长度的测量面积的测量平

6、均光密度的测量等4.医学图像存档管理和控制方法118.2人脸图像检测与识别处理8.2.1人脸图像人脸图像的特点：人脸蕴含的信息量远远比人体的其他生物特征丰富。人脸特征信息可以直接应用，并且极不容易盗用或者假冒。人脸特征具有人类最为熟悉的特征，易于为用户所接受。人脸特征在应用上非常方便，不需要其他任何辅助设备。人脸识别的困难：人脸器官的形状、尺寸、肤色、纹理和人脸表情千变万化，十分复杂，难以用统一的模式加以描述。人脸表面经常存在一些附属异物，如眼镜、胡子、耳环等。实际应用情况复杂：复杂背景、光线强弱、人脸姿势、……128.2.2人脸识别过程人脸检测与定位特征提取输

7、入图像输出结果人脸识别图8.5人脸识别过程人脸检测与定位步骤特征提取人脸识别138.2.3人脸检测与定位人脸检测基本要求：检测准确定位精确检测快速14人脸检测算法：基于几何特征的人脸检测基于先验知识的方法基于特征不变性的方法基于模板的方法基于肤色模型的人脸检测基于统计理论的人脸检测158.2.4脸部特征提取人脸特征的提取通常有两类：根据模式识别的方法对特征外貌进行建模；利用对特征外貌进行观察所得到的经验规则进行提取。人脸特征提取基于边缘检测的人脸特征定位眼睛的定位嘴巴和鼻子的定位16178.3遥感图像处理8.3.1遥感图像特征和类型遥感图像成像遥感技术实质上是一

8、种地物目标的电磁辐射测量