医学图像处理实验指导书.doc

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1、医学图像处理实验指导书李振伟2013年4月实验1数字图像与医学图像基础一、实验目的1、掌握图像大小与分辨率的概念及其与图像清晰度的关系；2、掌握图像直方图的概念及其特点；3、了解颜色模型及其关系；4、熟悉用Photoshop来了解图像的性质和特点。二、实验原理1．图像的大小与分辨率图像分辨率指图像中存储的信息量，通常用“像素/英寸”ppi表示，在图像尺寸不变的情况下，高分辨率的图像比低分辨率图像包含的像素多，像素点较小，因而图像更清晰。2．图像直方图直方图的概念：对一幅图像所包含的全部像素的灰度做统计，并以横坐标表示灰度值，

2、纵坐标表示图像中具有该灰度的像素个数，这样绘制出的曲线叫做图像的灰度直方图。直方图的特点：①直方图反映图像灰度的统计性质，不包含空间位置信息。②从直方图中可看出图像的总体性质。3、颜色模型①RGB颜色模型R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色。RGB颜色模型是相加混色，该模型主要用于电脑监视器。②HSB颜色模型Hue(色相)：从物体反射或透过物体传播的颜色。在0到360度的标准色轮上，按位置度量色相。在通常的使用中，色相由颜色名称标识，如红色、橙色或绿色。Saturation(饱和度)：指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰色分

3、量所占的比例，它使用从0%（灰色）至100%（完全饱和）的百分比来度量。在标准色轮上，饱和度从中心到边缘递增。Brightness(亮度)：颜色的相对明暗程度，通常用从0%（黑色）至100%（白色）的百分比来度量。③YIQ颜色模型Y表示亮度，I表示橙－青色，Q表示绿－品红色。该模型主要用于电视监视器。RGB模型和YIQ模型的关系：④CMY颜色模型C表示青色，M表示品红色，Y表示黄色，该模型主要用于彩色喷墨打印机。三、实验内容与方法1．改变图像的大小与分辨率首先读入一幅图像，然后选择“图像/图像大小”菜单，在打开的图像大小对话

4、框内输入数据设置像素大小与文档大小。2．查看图像的直方图分别读入灰度图像和彩色图像，选择“窗口/直方图”菜单，查看它们的直方图。选择不同的通道，观察直方图的变化。3．图像的亮度和对比度调整读入一幅图像，选择“图像/调整/亮度/对比度”菜单，对图像的亮度与对比度进行调整，注意两者之间的相互关系，设置合适的亮度值与对比度值，使图像的视觉效果最佳。4．图像模式的转换读入一幅图像，选择“图像/模式”菜单，分辨选中“索引颜色”、“RGB颜色”、“CMYK颜色”、“Lab颜色”，查看图像的颜色变化。5．图像曲线调整打开一幅灰度图像（或打

5、开一幅彩色图像，然后选择“图像/模式/灰度”将其转换成灰度图像），然后选择“图像/调整/曲线”，打开“曲线”控制面板，用鼠标拖动曲线进行调整，查看图像的变化。总结图像随曲线的变化规律。6．其他分别选中“图像/调整”菜单下的子菜单，观察图像的变化，根据观察到的结果总结各菜单的作用及功能。7综合应用对于给定图像pout.tif和forest.tif，分别用Photoshop进行以下处理：①查看图像的基本信息（包括大小、分辨率等）；②显示图像的直方图；③根据直方图分析这两幅图像的特点；④分别选用两种不同的方法对这两幅图像进行处理，

6、使处理后的图像图像更加清晰，对比处理前后图像直方图的变化。（提示：参照实验内容3和5）。四、思考题1．图像的大小与分辨率如何表示？像素大小和文档大小有什么异同？2．什么是直方图？从直方图是否可以看出图像的整体特征？彩色图像的直方图是如何显示的？3．调整图像的亮度与对比度有什么用途？4．当分别选中不同的颜色模式时，图像颜色发生了什么变化？5．图像曲线与图像之间存在什么关系？五、实验要求1、以上实验按顺序进行；2、在进行每一实验内容时，除了熟悉操作之外，还应注意思考题，操作应围绕着思考题进行；3、实验内容7综合应用的实验过程与结

7、果撰写在报告中；4、实验报告内容还应包括以上5个思考题的回答；5、实验报告独立完成。实验2MATLAB医学图像基本操作一、实验目的1、掌握图像的插值方法及其特点；2、掌握图像的基本几何变换处理；3、熟悉用MATLAB对数字图像进行标准显示与特殊显示以及几何变换等基本操作。二、实验原理插值通常是利用曲线拟合的方法，通过离散的采样点建立一个连续函数，用这个重建的函数便可求出任意位置的函数值。1.最近邻插值概念：(U0,V0）点的灰度值等于离它最近点的灰度值,即：优点：简单，快捷。缺点：误差大。当用这种方法实现大倍数处理时，在图像

8、中可以明显地看出块状效应。2.双线性插值用[S]表示不超过S的最大整数，则第一步：第二步：第三步：优点：插值效果较好。缺点：计算量较大，并且插值后的图像变模糊，从而损失一些细节。3.双三次插值对于灰度变化规律较为复杂的图像，可以采用同一直线方向上更多采样点的灰度值对该点进行非线性插值。步骤