摘 要隨著計算機技術的迅速發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術在醫(yī)學領域的研究和應用日益深入和廣泛現(xiàn)代醫(yī)學已越來越離不開醫(yī)學圖像處理技術醫(yī)學圖像處理技術在臨床診斷、教學科研等方面發(fā)揮了重要的作用計算機圖像處理技術與影像技術的結(jié)合從根本上改變了醫(yī)務人員進行診斷的傳統(tǒng)方式充分地利用這些技術可以提高診斷的正確性和準確性，提高診斷效率，降低醫(yī)療成本，可以更加充分地發(fā)揮各種醫(yī)療設備的功能而且，隨著數(shù)字化、智能化進程的深人，圖像處理技術在醫(yī)療衛(wèi)生領域?qū)懈訌V闊的應用前景Java是Sun公司推出的一種面向?qū)ο缶幊陶Z言Java非常適合于企業(yè)網(wǎng)絡和Internet環(huán)境，現(xiàn)已成為Internet中最受歡迎、最有影響的編程語言之一目前國內(nèi)使用Java語言開發(fā)的圖像處理系統(tǒng)比較少，這也增加了這方面的研究價值本文首先對圖像增強和圖像分割中的幾種算法進行了介紹，包括線性灰度變換，偽彩色處理，平滑處理，中值濾波，閾值分割，邊緣檢測等然后用Java語言對上述各算法編程實現(xiàn)，并設計Java GUI（圖形用戶界面）用來顯示圖像處理的結(jié)果，以及創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫用于存儲醫(yī)學圖像關鍵詞：醫(yī)學圖像；圖像增強；圖像分割；面向?qū)ο驛bstractAs the computer technique’s quickly development, the image process technique having been more deeply and widely in the use and study of medical science. The modern medical science can not work well without the medical image processing technology; it has made an important use in clinical diagnosis and education study. The combination of the image processing technique and imaging technique has changed the way that traditional diagnosis. Make adequately use of this techniques will be increase accuracy, increase the efficiency of diagnosis, decrease the cost of medical treatment and make the most use of function with medical treatment equipments. Moreover, as the deeply with the arithmetic figure and the intelligence, the image processing technique will have a more wonderful future.Java is a kind of object-oriented programming language from the company of Sun. The Java is becoming a most welcome and influence programming language which suits for the business network and the environment of internet. Currently, use Java language to developed image processing system is not very frequency in our country. So, this is a cause of increasing the value of study.This project introduces some kinds of algorithms in image enhancement and image segmentation. It includes linear grey level transformation, pseudo-color processing, smooth processing, median filter, threshold segmentation, edge detection and so on. Then, use Java to program and realize. And show the result of image processing using Java GUI (Graphical User Interface), as well as create a database to stock medical image.Key Words: medical image; image enhancement; image segmentation; object-oriented目錄1 引言 12 醫(yī)學圖像處理概述 32.1 什么是醫(yī)學圖像處理 32.2 醫(yī)學圖像處理及研究內(nèi)容 32.2.1 超聲圖像 32.2.2 X射線圖像 42.2.3 磁共振成像 52.2.4 核醫(yī)學成像 62.3 醫(yī)學圖像處理技術新進展 73 Java語言的特點 113.1 面向?qū)ο缶幊?113.1.1 抽象 113.1.2 面向?qū)ο缶幊痰?個原則 123.2 Java的特性 133.3 Java語言的前景 154 Java語言實現(xiàn)圖像處理 164.1 圖像增強技術 164.1.1 灰度變換 174.1.2 偽彩色處理 194.1.3 平滑化處理 224.1.4 其他圖像增強技術 244.2 圖像分割技術 254.2.1 閾值分割法 254.2.2 邊緣檢測法 284.3 圖像復原技術 314.4 本章小結(jié) 335 設計流程 345.1 主流程圖 345.2 圖像處理界面 355.3 圖像的加載 365.4 圖像的處理 385.5 數(shù)據(jù)庫的建立 426 開發(fā)工具 446.1 JCreator概述 446.2 JCreator編輯界面的組成 44結(jié) 論 47致 謝 48參考文獻 49附錄A 英文原文 50附錄B 中文翻譯 59附錄C 源程序 66IV1 引言數(shù)字圖像處理技術是20世紀60年代隨著計算機技術和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展而產(chǎn)生、發(fā)展和不斷成熟起來的一個新興技術領域，它在理論上和實際應用中都取得了巨大的成就。

視覺是人類最重要的感知手段，圖像又是視覺的基礎早期圖像處理的目的是改善圖像質(zhì)量，它以人為對象，以改善人的視覺效果為目的圖像處理中輸入的是質(zhì)量低的圖像，輸出的是改善質(zhì)量后的圖像常用的圖像處理方法有圖像增強、復原、編碼、壓縮等首次獲得成功應用的是美國噴氣推進實驗室(JPL)他們對航天探測器徘徊者7號在1964年發(fā)回的幾千張月球照片進行圖像處理，如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等，并考慮了太陽位置和月球環(huán)境的影響，由計算機成功地繪制出月球表面地圖，獲得了巨大的成功隨后又對探測飛船發(fā)回的近十萬張照片進行更為復雜的圖像處理，獲得了月球的地形圖、彩色圖及全景鑲嵌圖，為人類登月創(chuàng)舉奠定了堅實的基礎，也推動了數(shù)字圖像處理這門學科的誕生在以后的宇航空間技術探測研究中，數(shù)字圖像處理技術都發(fā)揮了巨大的作用數(shù)字圖像處理技術取得的另一個巨大成就是在醫(yī)學上1972年英國EMI公司工程師Housfield發(fā)明了用于頭顱診斷的X射線計算機斷層攝影裝置，也就是我們通常所說的CT(Computer Tomograph)CT的基本方法是根據(jù)人的頭部截面的投影，經(jīng)計算機處理來重建截面圖像，稱為圖像重建1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT裝置，獲得了人體各個部位鮮明清晰的斷層圖像。

1979年，這項無損傷診斷技術被授予諾貝爾獎，以表彰它對人類做出的劃時代貢獻從20世紀70年代中期開始，隨著計算機技術和人工智能、思維科學研究的迅速發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術向更高、更深層次發(fā)展人們已開始研究如何用計算機系統(tǒng)解釋圖像，類似人類視覺系統(tǒng)理解外部世界，這被稱為圖像理解或計算機視覺很多國家，特別是發(fā)達國家投入更多的人力、物力到這項研究，取得了不少重要的研究成果其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的視覺計算理論，這個理論成為計算機視覺領域其后十多年的主導思想20世紀80年代末期，人們開始將其應用于地理信息系統(tǒng)，研究海圖的自動讀入、自動生成方法數(shù)字圖像處理技術的應用領域不斷拓展數(shù)字圖像處理技術的大發(fā)展是從20世紀90年代初開始的自1986年以來，小波理論與變換方法迅速發(fā)展，它克服了傅里葉分析不能用于局部分析等方面的不足之處，被認為是調(diào)和分析半個世紀以來工作之結(jié)晶Mallat在1988年有效地將小波分析應用于圖像分解和重構(gòu)小波分析被認為是信號與圖像分析在數(shù)學方法上的重大突破隨后數(shù)字圖像處理技術迅猛發(fā)展，到目前為止，圖像處理在圖像通訊、辦公自動化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)療設備、衛(wèi)星照片傳輸及分析和工業(yè)自動化領域的應用越來越多。

進入21世紀，隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和相關理論的不斷完善，數(shù)字圖像處理技術在許多應用領域受到廣泛重視并取得了重大的開拓性成就屬于這些領域的有航空航天、生物醫(yī)學工程、工業(yè)檢測、機器人視覺、公安司法、軍事制導、文化藝術等該技術成為一門引人注目、前景遠大的新型學科2 醫(yī)學圖像處理概述近年來，隨著計算機及其相關技術的迅速發(fā)展，圖像處理技術日益成熟，使得該技術深入到醫(yī)學領域的方方面面，開創(chuàng)了數(shù)字醫(yī)療的新時代借助圖像處理技術的有力手段，醫(yī)學圖像的質(zhì)量和顯示方法可以得到極大的改善，從而使得診斷水平可以借助于圖像處理與分析手段來得到極大的改善，這不僅可以基于現(xiàn)有的醫(yī)學圖像設備來極大地提高醫(yī)學臨床診斷水平，而且能為醫(yī)學培訓、醫(yī)學研究與教學、計算機輔助臨床外科手術等提供電子實現(xiàn)手段，為醫(yī)學的研究與發(fā)展提供堅實的基礎，具有無可估量的價值2.1 什么是醫(yī)學圖像處理醫(yī)學圖像處理就是利用計算機系統(tǒng)對生物醫(yī)學圖像進行的具有臨床醫(yī)學意義的處理和分析醫(yī)學圖像處理是一個很復雜的過程醫(yī)學圖像作為一種信息源，也和其它有關病人的信息一樣，是醫(yī)生做出判斷時的依據(jù)醫(yī)生在判讀醫(yī)學圖像時，要把圖像與他的解剖學、生理學和病理學等知識作對照，還要根據(jù)經(jīng)驗來捕捉圖像中的有重要意義的細節(jié)和特征。

所以要從一幅或幾幅醫(yī)學圖像中判斷出是否有異常，或?qū)儆谑裁醇膊?，是一種高級的腦力勞動任意拿一張有異常的CT圖像、X線照片或超聲圖像來看，如果不是訓練有素的醫(yī)生，是難以發(fā)現(xiàn)圖像上的異常的所以對醫(yī)學圖像進行處理顯得尤為重要2.2 醫(yī)學圖像處理及研究內(nèi)容2.2.1 超聲圖像超聲是超過正常人耳能聽到的聲波，頻率在20 000赫茲(Hertz，Hz)以上超聲檢查是利用超聲的物理特性和人體器官組織聲學性質(zhì)上的差異，以波形、曲線或圖像的形式顯示和記錄，借以進行疾病診斷的檢查方法40年代初就已探索利用超聲檢查人體，50年代已研究、使用超聲使器官構(gòu)成超聲層面圖像，70年代初又發(fā)展了實時超聲技術，可觀察心臟及胎兒活。