医学图象处理与分析

医学图象处理与分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:周果宏
出品人:
页数:385
译者:
出版时间:2003-8
价格:39.0
装帧:平装
isbn号码:9787030120656
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
  • 医学影像
  • 图像处理
  • 图像分析
  • 医学工程
  • 生物医学
  • 计算机视觉
  • 模式识别
  • 数字图像处理
  • 医疗影像
  • 人工智能
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具体描述

本书力求覆盖关于医学图象处理和分析技术的广泛的专题和最新发展。内容包括作为医学图象研究的基础知识、增强技术、分割技术、配准技术和可视化技术。作为扩展知识包括图象压缩、PACS、标准图谱、图象引导手术和引导治疗等关于医学图象的诊断和治疗应用。

本书可作为研究生教材,或作为大学、专科学校有关专业的医学图象处理课程的教材。对医学图象处理感兴趣的工程技术人员、教师和科学研究人员使用本书可以学习有关医学图象处理的基本概念,查找有关算法和作为研究工作的参考工具。

《现代光学成像技术及其应用》 内容概要: 本书聚焦于当代光学成像领域的最新进展与核心技术,系统阐述了从基础理论到尖端应用的完整知识体系。全书结构严谨,内容翔实,旨在为光学、物理学、生物医学工程以及相关交叉学科的研究人员、工程师和高年级学生提供一本深入且实用的参考手册。 第一部分:光学成像基础与前沿理论 本部分首先回顾了经典光学成像的基本原理,包括衍射、成像的傅里叶光学理论,以及人眼和传统显微镜的工作机制。重点在于建立理解复杂成像系统的理论基础。 随后,深入探讨了先进的成像模型。这包括对非线性光学效应在成像中的作用进行细致分析,例如倍频程效应、拉曼散射和双光子吸收过程在深度组织成像中的潜力。我们详细介绍了散射介质中的光传输理论,特别是蒙特卡洛模拟在描述复杂光场传播路径中的应用,为解决浑浊介质(如生物组织)成像的根本难题奠定了理论框架。 理论部分的一大亮点是对压缩感知(Compressed Sensing, CS)在光学成像中的应用进行了深入的数学和物理推导。阐述了如何利用信号的稀疏性,通过少量的随机测量实现高分辨率重建,极大地提高了成像效率,尤其适用于高速或低剂量成像场景。 第二部分:关键成像技术与系统设计 本部分集中于当前主流和新兴的光学成像技术,从系统构建和性能优化角度进行剖析。 2.1 衍射极限的突破:超分辨成像技术 系统介绍了如何超越经典阿贝衍射极限的多种策略。详细讲解了受激发射损耗(STED)显微镜的工作机制,包括陷阱光束的设计、荧光淬灭的动力学过程。对随机光学重构显微镜(STORM)/光激活定位显微镜(PALM)的成像流程、单分子定位精度分析以及背景抑制算法进行了详尽的论述。此外,还涵盖了结构光照明显微镜(SIM)的多角度图案照明与图像重建算法,强调了其在保持高信噪比和生物相容性方面的优势。 2.2 深度组织成像技术 针对生物组织的高散射性带来的挑战,本书详细阐述了光学相干断层扫描(OCT)技术。从低相干干涉理论出发,逐步推导出时域和频域OCT的信号处理流程,并重点分析了频域OCT(FD-OCT)相对于时域OCT在采集速度和轴向分辨率上的提升。对不同类型的OCT,如偏振敏感OCT、多普勒OCT在血流成像中的应用进行了专题介绍。 此外,对多光子显微镜(MPM)进行了详尽的数学建模,特别是双光子激发荧光(2PF)和三光子激发荧光(3PF)在深层成像中的优势,包括减少光毒性和实现深度分辨的能力。探讨了如何优化飞秒激光器的脉冲特性以匹配组织的光吸收窗口。 2.3 计算光学成像 计算成像作为本世纪光学领域的重要分支,占据了重要篇幅。我们详细介绍了计算全息术(Computational Holography),包括数字微镜器件(DMD)在编码和再现相位信息中的应用,以及如何通过相位恢复算法重建三维信息。 计算层析成像是另一核心内容,特别是针对衍射光场或散射场重建的算法。讨论了基于梯度下降、变分方法(如Total Variation, TV)的迭代重建算法,它们如何有效抑制重建过程中的伪影,并实现了对复杂三维结构的精确量化。 第三部分:成像系统的性能评估与应用实例 本部分侧重于工程实践和应用转化。 3.1 性能指标与系统优化 系统性地定义了光学成像系统的关键性能指标,包括空间分辨率(横向与轴向)、信噪比(SNR)、动态范围和采集速率。详细分析了不同噪声源(散粒噪声、暗电流噪声、读取噪声)对最终图像质量的影响,并给出了针对性的降噪和图像增强策略,例如盲反卷积在校正系统点扩散函数(PSF)中的应用。 3.2 跨学科应用案例 本书提供了多个前沿应用案例,展示了这些技术的实际价值: 1. 生物医学诊断: 结合OCT和光谱分析(如近红外光谱),用于早期癌症和心血管疾病的无创诊断。 2. 材料科学: 利用超分辨显微镜技术,对新型半导体材料的表面缺陷和纳米结构进行亚波长级别的形貌分析。 3. 实时动态监测: 讨论了高速成像系统在捕获快速生物过程(如神经元动作电位传播)中的系统设计与数据处理流程。 结语: 《现代光学成像技术及其应用》不仅是对现有技术的梳理,更是对未来光学成像领域发展方向的展望,强调了计算、算法与物理光学的深度融合,是该领域研究者不可或缺的工具书。

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读后感

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用户评价

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总而言之,这本书给我的感觉是,它更像是一份未能通过严格同行评审的博士论文草稿的集合,而非一本面向广泛读者的、经过精心编辑和组织的技术手册。它在广度和深度上都存在严重失衡——对基础概念的铺陈过于冗长,而对实际应用和高级算法的探讨又过于肤浅和缺乏细节。我本以为能从中学习到如何将理论转化为实际的医疗应用流程,比如如何构建一个可靠的分析流程管道(pipeline),如何处理数据不平衡性,或者如何对算法性能进行公正的临床验证。然而,这些至关重要的实践环节在书中几乎没有涉及。它停留在“是什么”的层面,而完全跳过了“如何做”和“为什么这样做效果更好”的核心问题。对于希望快速进入实践领域,或者希望了解当前工业界标准做法的专业人士来说,这本书提供的价值微乎其微,它更像是躺在书架上的一件装饰品,而非可以依赖的知识宝库。

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我花了整个周末的时间试图啃下其中的几章,但体验简直糟透了。作者的叙述风格极其晦涩,充满了大量生僻的专业术语,而且很少提供清晰的上下文解释。更令人抓狂的是,书中的逻辑跳跃性非常大,前一个段落还在讨论傅里叶变换的原理,下一个段落就直接跳到了一个复杂的矩阵运算,中间完全没有过渡和必要的数学推导说明,搞得我不得不频繁地停下来,查阅其他教材来补齐这些逻辑断层。我特别关注了关于“定量分析”的那一章节,希望能找到一些关于生物标志物量化和统计学验证的严谨方法论。然而,书中只是简单地罗列了一些公式,很多关键参数的选取标准含糊不清,更别提如何处理实际医疗数据中常见的噪声和伪影问题了。读完后,我感觉自己对理论的理解更像是一团浆糊,而非清晰的脉络。这本书似乎默认读者已经拥有了极高的专业背景,但如果真是这样,它又何必用如此繁琐且低效的方式来阐述这些本应是常识的内容呢?它更像是一份未经验证的、未经编辑的、个人研究笔记的堆砌,而不是一本面向大众读者的、结构严谨的学术专著。

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这本书的图表质量简直是灾难性的。很多用于解释算法流程的流程图,线条粗细不一,标注模糊不清,有些箭头甚至像是用鼠标随便画上去的,完全失去了专业出版物应有的严谨性。更不用提那些所谓的“案例展示图”了,分辨率极低,色彩失真严重,根本无法看清图像中微小的病理特征——这对于一本关于“医学图像”的书来说,是致命的缺陷。我尝试着去对比书中描述的某些技术流程与我工作中所使用的软件实现的差异,但由于书中缺乏必要的截图或高质量的可视化辅助,使得验证过程异常困难。例如,在介绍某个边缘检测算法时,书中只给出了一个抽象的二维网格示意图,而没有展示它在实际CT或MRI扫描中对细微血管壁的识别效果。这种图文严重不匹配的现象贯穿全书,极大地削弱了理论的可操作性和说服力。仿佛作者只是在描述一个他们自己从未在真实环境中运行或验证过的概念,然后草草将其记录下来,而没有投入精力去美化或优化这些视觉辅助材料,这使得学习过程中的代入感荡然无存。

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我购买这本书的初衷是希望它能成为我日常工作的得力助手,一本可以随时翻阅并快速找到特定处理方法的“工具书”。然而,这本书的索引系统设计得极其不友好。查找特定关键字时,经常会发现同一个概念在不同章节被反复提及,但每次的侧重点和术语却略有不同,这让我非常困惑,不知道应该以哪个版本的解释为准。此外,关键术语的定义分散在全书各个角落,没有统一的词汇表或术语索引,使得新接触这些概念的读者需要像“大海捞针”一样去搜寻基础信息。更要命的是,书中引用的文献列表非常老旧,大部分集中在十年前甚至更早的时期。在这个技术迭代飞快的领域,缺乏对近五年内顶会(如MICCAI、CVPR相关医学论文)的引用,使得整本书的知识体系显得滞后且缺乏前瞻性。我更倾向于使用在线资源或近期的综述文章来获取最新的技术指导,而不是在这本信息密度低、索引混乱的“砖头书”里浪费时间寻找解决方案。

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这本书的封面设计真是朴实得让人有些提不起精神,那种老旧的学术气息扑面而来,仿佛直接从上世纪末的图书馆里搬出来的一样。内页的排版也透露着一股“够用就好”的实用主义,字体间距和页边距都显得有些局促,读起来实在算不上是一种享受。我本来是冲着这个名字里提到的“分析”二字去的,期待能在其中找到一些关于现代数据挖掘和深度学习在医学领域应用的深入探讨,哪怕只是理论框架也好。然而,打开目录后,我立刻感到一阵失落。内容似乎更侧重于对基础图像采集技术和早期滤波算法的冗长描述,像是教科书里最基础、最不引人入胜的那部分章节被抽出来做了扩充。对于我这种已经掌握了基础数字信号处理知识的读者来说,这些内容显得过于基础和陈旧,占用了太多篇幅,真正的“分析”部分却轻描淡写,甚至可以说是避而不谈。如果作者能将这些篇幅用于介绍最新的卷积神经网络架构在病灶识别上的突破,或者哪怕是关于三维重建的优化算法,这本书的价值都会大大提升。目前的呈现方式,更像是为刚接触图像处理的学生准备的入门材料,对于追求前沿知识的研究人员和工程师来说,这本书的吸引力几乎为零,感觉像是在一本过时的参考手册里翻找一些已经过时的定义。

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