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商品簡介
目次
商品簡介
本書結合醫學影像技術的最新發展，從現代醫學成像原理及系統演化出發，介紹了醫學影像的一個新方向和新趨勢——仿真影像學，內容涉及醫學影像在臨床中的應用以及仿真影像學的主要技術組成，其中包含了作者自己的研究成果。全書共分六章：第一章綜述了現代醫學成像系統的發展；第二章介紹了三維圖像重建與建模的理論、方法和應用；第三章闡述了三維圖像的分析與測量；第四章介紹了多模式圖像數據配準的理論；第五章論述了三維圖像的顯示；第六章介紹了各種虛擬現實技術以及仿真影像的實現。
本書內容豐富，可供從事醫學影像研究和臨床應用方面的研究人員、相關專業的研究生、工程技術人員參考。
本書內容豐富，可供從事醫學影像研究和臨床應用方面的研究人員、相關專業的研究生、工程技術人員參考。
目次
前言
1 概論
1.1 前言
1.2 現代醫學成像系統演化
1.2.1 圖像模式
1.3 科學可視化在生物醫學中的應用
1.4 仿真影像學技術及系統
1.5 相關術語定義
參考文獻
2 三維圖像重建與建模
2.1 前言
2.2 三維圖像重建理論與基本方法
2.2.1 三維體積圖像數據
2.3 三維圖像的體積重建
2.3.1 圖像灰度插值問題
2.3.2 基於匹配點的灰度插值算法
2.3.3 基於形狀的插值算法
2.4 三維圖像的表面重建
2.4.1 平行輪廓集合的表面網格重建
2.4.2 等值面檢測
2.4.3 表面網格的簡化
2.5 基於影像的組織結構建模
2.5.1 解剖建模
2.5.2 物理建模
2.6 小結
參考文獻
3 三維圖像分析與測量
3.1 前言
3.2 三維圖像的性質
3.2.1 離散圖像變換
3.2.2 三維體元的相鄰關係
3.2.3 矩方法
3.3 三維圖像分割
3.3.1 基本方法
3.3.2 基於邊界和模糊集理論的三維圖像分割
3.3.3 基於幾何矩的結構檢測方法與應用
3.3.4 基於形變模型的圖像分割方法
3.3.5 基於水平集的圖像分割方法
3.4 三維骨架化處理
3.4.1 拓撲細化方法
3.4.2 Voronoi圖方法
3.4.3 距離變換方法
3.5 基於三維影像的測量
3.5.1 三維人機交互
3.5.2 三維距離測量
3.5.3 交互式面積與體積測量
3.6 小結
參考文獻
4 多模式圖像數據配準
4.1 前言
4.2 圖像配準問題
4.3 圖像畸變的影響
4.3.1 圖像的幾何畸變
4.3.2 圖像的灰度畸變
4.3.3 圖像離散化的影響
4.3.4 不同成像野的影響
4.4 圖像配準參數
4.4.1 空間維數和變換域
4.4.2 配準基元類型和圖像模式
4.4.3 變換形式和變換參數求取
4.4.4 配準方法分類
4.5 圖像變換類型
4.5.1 剛體變換
4.5.2 仿射變換
4.5.3 全局多項式變換
4.5.4 分段多項式變換
4.5.5 圖像像素值變換
4.6 剛體配準方法
4.6.1 基於幾何特徵的方法
4.6.2 基於體元相似性測度的方法
4.6.3 異模式配準問題
4.6.4 二維／三維圖像配準
4.7 配準中的優化方法
4.7.1 局部優化方法簡述
4.7.2 全局優化方法簡述
4.8 非剛體配準問題
4.8.1 基於標志點的薄板樣條方法
4.8.2 基於相似性測度方法
4.8.3 不同主體間的配準
4.9 配準精度問題
4.9.1 剛體點集配準誤差
4.9.2 視覺評估
4.10 結論
參考文獻
5 三維圖像顯示
5.1 前言
5.2 計算機圖形學基本原理
5.2.1 三維坐標變換
5.2.2 光照模型
5.2.3 顏色模型與應用
5.2.4 視見變換
5.3 醫學圖像顯示技術
5.3.1 二維圖像的生成與顯示
5.3.2 三維圖像的生成與顯示
5.4 表面表達與繪制方法
5.5 體積表達與繪制方法
5.5.1 光線跟蹤方法
5.5.2 Shear warp算法
5.5.3 有關各種顯示方法
5.5.4 傅里葉體積繪制方法
5.6 基於硬件紋理映射的三維圖像繪制
5.6.1 投影疊加算法
5.6.2 硬件紋理映射算法
5.7 直接體繪制中的轉換函數及其交互設計
5.7.1 轉換函數
5.7.2 轉換函數的設計
5.8 立體顯示
5.8.1 立體視覺顯示方式的分類
5.8.2 立體視覺的工作原理
5.8.3 立體視覺的實現方法
5.9 多模式數據的融合顯示
5.9.1 二維融合顯示
5.9.2 三維融合顯示
5.10 小結
參考文獻
6 虛擬現實技術與仿真影像
6.1 序言
6.2 應用概況
6.2.1 放射治療計劃與模擬
6.2.2 計算機輔助血管內放射治療
6.2.3 仿真內窺鏡的應用
6.2.4 外科術前計劃和模擬
6.2.5 神經外科手術中的手術導航系統
6.2.6 醫學教學與培訓
6.2.7 虛擬解剖術
6.2.8 增廣現實外科手術
6.2.9 遠程會診與手術
6.2.10 其他方面的應用
6.3 三維數據漫游
6.3.1 通用模型
6.3.2 傳感器模型
6.3.3 數據漫游
6.3.4 三維數據漫游系統
6.4 虛擬內窺鏡系統框架
6.4.1 系統結構
6.4.2 虛擬攝像機模型的定義
6.4.3 成像
6.4.4 虛擬內窺鏡的系統要求
6.4.5 自動漫游與路徑設計
6.4.6 CAVE模型
6.4.7 偽彩色處理
6.5 增廣現實
6.5.1 增廣現實與虛擬現實
6.5.2 增廣現實系統
6.6 人機交互技術
6.6.1 典型的虛擬現實顯示裝置
6.6.2 交互裝置
6.7 存在的問題與挑戰
6.7.1 臨床應用問題
6.7.2 虛擬環境逼真度問題
6.7.3 虛擬活檢
參考文獻
1 概論
1.1 前言
1.2 現代醫學成像系統演化
1.2.1 圖像模式
1.3 科學可視化在生物醫學中的應用
1.4 仿真影像學技術及系統
1.5 相關術語定義
參考文獻
2 三維圖像重建與建模
2.1 前言
2.2 三維圖像重建理論與基本方法
2.2.1 三維體積圖像數據
2.3 三維圖像的體積重建
2.3.1 圖像灰度插值問題
2.3.2 基於匹配點的灰度插值算法
2.3.3 基於形狀的插值算法
2.4 三維圖像的表面重建
2.4.1 平行輪廓集合的表面網格重建
2.4.2 等值面檢測
2.4.3 表面網格的簡化
2.5 基於影像的組織結構建模
2.5.1 解剖建模
2.5.2 物理建模
2.6 小結
參考文獻
3 三維圖像分析與測量
3.1 前言
3.2 三維圖像的性質
3.2.1 離散圖像變換
3.2.2 三維體元的相鄰關係
3.2.3 矩方法
3.3 三維圖像分割
3.3.1 基本方法
3.3.2 基於邊界和模糊集理論的三維圖像分割
3.3.3 基於幾何矩的結構檢測方法與應用
3.3.4 基於形變模型的圖像分割方法
3.3.5 基於水平集的圖像分割方法
3.4 三維骨架化處理
3.4.1 拓撲細化方法
3.4.2 Voronoi圖方法
3.4.3 距離變換方法
3.5 基於三維影像的測量
3.5.1 三維人機交互
3.5.2 三維距離測量
3.5.3 交互式面積與體積測量
3.6 小結
參考文獻
4 多模式圖像數據配準
4.1 前言
4.2 圖像配準問題
4.3 圖像畸變的影響
4.3.1 圖像的幾何畸變
4.3.2 圖像的灰度畸變
4.3.3 圖像離散化的影響
4.3.4 不同成像野的影響
4.4 圖像配準參數
4.4.1 空間維數和變換域
4.4.2 配準基元類型和圖像模式
4.4.3 變換形式和變換參數求取
4.4.4 配準方法分類
4.5 圖像變換類型
4.5.1 剛體變換
4.5.2 仿射變換
4.5.3 全局多項式變換
4.5.4 分段多項式變換
4.5.5 圖像像素值變換
4.6 剛體配準方法
4.6.1 基於幾何特徵的方法
4.6.2 基於體元相似性測度的方法
4.6.3 異模式配準問題
4.6.4 二維／三維圖像配準
4.7 配準中的優化方法
4.7.1 局部優化方法簡述
4.7.2 全局優化方法簡述
4.8 非剛體配準問題
4.8.1 基於標志點的薄板樣條方法
4.8.2 基於相似性測度方法
4.8.3 不同主體間的配準
4.9 配準精度問題
4.9.1 剛體點集配準誤差
4.9.2 視覺評估
4.10 結論
參考文獻
5 三維圖像顯示
5.1 前言
5.2 計算機圖形學基本原理
5.2.1 三維坐標變換
5.2.2 光照模型
5.2.3 顏色模型與應用
5.2.4 視見變換
5.3 醫學圖像顯示技術
5.3.1 二維圖像的生成與顯示
5.3.2 三維圖像的生成與顯示
5.4 表面表達與繪制方法
5.5 體積表達與繪制方法
5.5.1 光線跟蹤方法
5.5.2 Shear warp算法
5.5.3 有關各種顯示方法
5.5.4 傅里葉體積繪制方法
5.6 基於硬件紋理映射的三維圖像繪制
5.6.1 投影疊加算法
5.6.2 硬件紋理映射算法
5.7 直接體繪制中的轉換函數及其交互設計
5.7.1 轉換函數
5.7.2 轉換函數的設計
5.8 立體顯示
5.8.1 立體視覺顯示方式的分類
5.8.2 立體視覺的工作原理
5.8.3 立體視覺的實現方法
5.9 多模式數據的融合顯示
5.9.1 二維融合顯示
5.9.2 三維融合顯示
5.10 小結
參考文獻
6 虛擬現實技術與仿真影像
6.1 序言
6.2 應用概況
6.2.1 放射治療計劃與模擬
6.2.2 計算機輔助血管內放射治療
6.2.3 仿真內窺鏡的應用
6.2.4 外科術前計劃和模擬
6.2.5 神經外科手術中的手術導航系統
6.2.6 醫學教學與培訓
6.2.7 虛擬解剖術
6.2.8 增廣現實外科手術
6.2.9 遠程會診與手術
6.2.10 其他方面的應用
6.3 三維數據漫游
6.3.1 通用模型
6.3.2 傳感器模型
6.3.3 數據漫游
6.3.4 三維數據漫游系統
6.4 虛擬內窺鏡系統框架
6.4.1 系統結構
6.4.2 虛擬攝像機模型的定義
6.4.3 成像
6.4.4 虛擬內窺鏡的系統要求
6.4.5 自動漫游與路徑設計
6.4.6 CAVE模型
6.4.7 偽彩色處理
6.5 增廣現實
6.5.1 增廣現實與虛擬現實
6.5.2 增廣現實系統
6.6 人機交互技術
6.6.1 典型的虛擬現實顯示裝置
6.6.2 交互裝置
6.7 存在的問題與挑戰
6.7.1 臨床應用問題
6.7.2 虛擬環境逼真度問題
6.7.3 虛擬活檢
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