医学图像处理题目

1针对8位灰度图像，画出满足下列情况的分段线性映射的示意图。

a.将高灰度拉伸

b.低灰度拉伸

c.中间灰度段拉伸

2对如下图像进行直方图均衡化处理,要求回出原图像直方图，均衡

化后的图像直方图，均衡化后图像。

1399825998

2137332575

E36Q6457175

6820578315

2926039371

均衡化后

DAnkPr(rk)f=f+Pr(rk)产9取整均衡后直方图

030.120.1210.12

120.080.2020.08

240.160.3630.16

340.160.5250.24

410.040.565

510.040.605

640.160.7670.20

710.040.807

820.080.8880.08

930.121.0090.12

仅存7个灰级，宏观拉平，微观不可能平，层次减少，对比度提高。

直方图均衡化是一种非线性变换，增加像素灰度值的动态范围，提高图像对比度。

3对2题的图像均值滤波，写出滤波思想，画出结果图像。

实现图像平滑最常见的方法是在像素邻域内求局部均值，称为均值滤

波。特点是局部求均值的运算或平均计算使数字信号变“平坦”，可

以在图像中消除或抑制噪声。同时，图像中景物边缘也会不同程度地

变得模糊。

采用3x3均值滤波。滤波核为：11

1/9111

11

719323927

1628444937

X1/9

2631333025

3438392521

2529271511

4采用傅里叶变换法对图像进行平滑，写出思想。

平滑目的：在提取较大目标前去除太小的细节或将目标内的小间断连

接起来消除噪声

利用傅里叶变换的特性，将时间信号正变换到频率域后进行处理（例

如低通、高通或带通），然后再反变换成时间信号，即可完成对信号

的滤波。

5一幅256X256的8位灰度图像图像，对其进行取反变换，写出C语

言程序设计思路。

（1）读取图像灰度值，用矩阵表示

（2）用循环每次读取一个灰度值，并用255减去这个灰度值

（3）得到的新的灰度值代替原来的灰度值，得到一个新的矩阵

（4）显示灰度图像

6什么是二值图像，灰度图像，彩色图像？若希望采用最少的存储空

间，对64X64的图像分别写出其是二值图像，16位灰度图像，RGB彩

色图像所占用的存储空间？（字节为单位）

灰度图像，可由黑白照片数字化得到，或从彩色图像进行去色处理得

到（256灰度级）

二值图像，灰度图像经过二值化处理后的结果，两个灰度级，只需用

Ibit表示

彩色图像，彩色图像的数据不仅包含亮度信息，还要包含颜色信息。

彩色的表示方法是多样化的。三基色模型：RGB（Red/Green/Blue,

红绿蓝）RGB三基色可以混合成任意颜色。

二值：64X64/8=512B

16位:64X64X16/8=8KB

RGB：64X64X24/8=12KB

7解释医学图像配准与融合

医学图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种（或一系列）空间变

换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。这种一致

是指人体上的同一解剖点在两张匹配图像上有相同的空间位置（位置

一致，角度一致、大小一致）。

配准的结果应使两幅图像上所有的解剖点，或至少是所有具有诊断意

义的点及手术感兴趣的点都达到匹配。

医学图像融合：是指将两幅(或两幅以上)来自不同成像设备或不同时

刻获取的已配准的图像，采用某种算法，把各个图像的优点或互补性

有机地结合起来，获得信息量更丰富的新图像的技术。

8解释伪色彩与假彩色

伪彩色(pseudocolor)指图像中象素的颜色与原灰度图像中的灰度

值有定量的转换关系。典型的有金属色(Metalcolor)与彩虹色

(Rainbowcolor)两种。

假彩色(falsecolor)图像的颜色只是为了突出图像中的感性趣区或

将某一对象与周围区域区分开，会人为地赋予这些区域某种特定的颜

色。这种颜色与原灰度图没有定量关系。只为达到增强对比度，便于

观察的目的。

9解释空间分辨率和空间频率

空间分辨率

描述图像数字化过程中对空间离散化处理的精度，是数字图像的

重要参数之一.表示一个像素的实际物理大小.

空间频率

一副图像的亮度强度的变化率

10给定图像会选择模板并用该模板对图像进行边缘检测

边缘检测,其导数在边缘方向取得极值

边缘检测的特点：阶跃状.屋顶状

梯度算子

c)sobeld)Zsotropic

Kirch算子

555-355-3-35-3-3-3

-30-3-305-305-305

-3-3-3-3-3-3-3-35-355

k3

kOk2

En□-3-3-35-3-355-3

E□50-350-350-3

0□355-35-3-3-3-3-3

k4k5k6k7

拉普拉斯算子

d2f(x,y)

▽2/(2)

-~df

=f(x+1,y)+f(x-1,y)+于(x,y—D+4/(Ay)

0-10—1—1―11-21

—14—1—18—1-24-2

0-10—1—1―11-21

缺点:

1）对噪声敏感2）常产生双像素宽的边缘，无方向性

边缘算子必须满足三个准则

1）低错误率

边缘算子应该只对边缘响应，并能找到所有的边，而对于非边缘应

能舍弃。

2）定位精度

被边缘算子找到的边缘象素与真正的边缘象素间的距离应尽可能

的小。

3）单边响应

在单边存在的地方，检测结果不应出现多边。

11HSIRGB转换

RGB至ijHSI

/=(R+B+G)/3;

S=1-4min(R,G,B);

"cos-T,()・5KR-G)+(H-B)]]；

d(R-G『

H=e,GNB2兀一仇GWB

12.BMP图像存储格式

不经过压缩直接按位存盘的文件格式，称为位图(bitmap)。

13图像锐化

为什么需要锐化：图像传输变换(未聚焦好)、受到各种干扰而退化

——图像模糊，而图像的判读和识别中，常需突出目标的轮廓或边缘

信息。

数学原理：图像模糊的原因一一图像被平均或积分，为实现图象的锐

化，需反运算“微分”一一增强高频分量，使图像边缘清晰，但同

时也增强了噪声

边缘锐化的原理：务像中景物的边缘或纹理是灰度值发生突变的地

方，数字信号处理采用差分或梯度计算来检测边缘。若在原图上(或

一定的灰度值上)叠加该检测结果有勾边效果。

边缘锐化的缺点：边缘突出的同时图像中噪声也会被突出。

锐化：高通滤波器，增强被模糊的细节

14图像几何变换，及其矩阵表示公示

T10AA10

），=01△），%—01y

%x=xG+Ax

1J00

11"用+与逆变换i00i

图像平移变换

w工

y=010y

xQ=w-X

1001

图像的镜像变换LJ。=）'

15图像处理一些基本概念

图象处理是指对已经获得的图像作进一步的处理，其目的一是使

原来不够清晰的图像复原；二是为了突出图像中的某些特征信息（如

突出图像轮廓边缘）；三是对图像作模式分类等。

所谓将图像转化为数字图像或图像数字化，就是把图像分割成如

图所示的称为象素的小区域.每个象素的亮度或灰度值用一个整数来

表示。

采样（Sampling）:是对图像空间坐标的离散化，它决定了图像的空

间分辨率。是空间上的离散化

量化：灰度上的离散化，分为均匀量化和非均匀量化

量化和采样是两个不同的概念，量化是在每个采样

点上进行的，所以必须先采样后量化。

i&穗样是图像数字化楙噩缴的两个操作，

M者紧密箱纯度狗时完成O01234567

屏阿解依灰度如像79010238506563224512281

3原始直方图P(r)0.190.250.210.160.00.060.030.0

—

4原始累积直方图VI0.190.440.650.810.80.950.981.0

5规定直方图P(z)0000.150.20.300.200.1

6规定累积直方图V20000.150.30.650.851.0

7映射|V2-V”最小34566777

8确定映射关系0->31->42->53,4->65,6,7->7

9变换后直方图0000.190.250.210.240.1

1

17Matlab读写显示图像程序

imread函数用于读入各种图像文件，如：a=imread('e:\wOl.tif)

注：计算机E盘上要有wOl相应的.tif文件。

imwrite函数用于写入图像文件,imwrite(a；e:\w02.tif,,tif,)

imfinfo函数用于读取图像文件的有关信息，$0：imfinfo('e:\wO1.tif)

二.图像的显示

image函数是MATLAB提供的最原始的图像显示函数(主要彩色显

示图象)，如:

a=[l,2,3,4;4,5,6,7;8,9,10,ll/2];

image(a);

imshow函数用于灰度图像文件的显示，如：

i=imread('e:\w01.tif);

imshow(i);

18根据医学图像所提供的信息内涵，分为两大类

模拟图像和数字图像

图像是连续的，从时间上和从数值上是不间断的.

这一类图像称为模拟图像或连续图像；由连续的模拟图像采样和量化

而得，称为数字图像

19为什么叫图像复原，与图像增强有什么区别

图像复原

将降质了的图像恢复成原来的图像，针对引起图像退化的原因，

以及降质过程某先验知识，建立退化模型，再针对降质过程采取相反

的方法，恢复图像

图像还原与增强的区别

相同点：改进输入图象的视觉质量。

不同点：图象增强目的是取得较好的视觉结果(不考虑退化原

因)；图象恢复根据相应的退化模型和知识重建或恢复原始的图象

(考虑退化原因)。

20霍夫曼编码

基本原理将在图像中出现次数多的像素值给一个短的编码，将出

现次数少的像数值给一个长的编码。

Huffman编码根据可变长最佳编码定理，应用Huffman算法而产

生的一种编码方法。在具有相同输入概玄集合的前提下，其平均码

字长度比其他任何一种唯一可译编码都小，常称为紧凑码。

步骤:

1）Pk由大到小排列

2）最小两个概率相加，形成一个新的概率集合，再按1）重排，直

至只有两个概率

3）分配码字

灰度级Pksteplstep2step3step4step5step6

W10.400.400.400.400.400.400.6

1111110

W20.180.180.180.190.230.370.4

OOI0100100001001

W30.100.100.130.180.190.23

onOil01000100001

W40.100.10