Medical Image Methods Analysis

Medical Image Methods Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:CRC Pr I Llc
作者:Costaridou, Lena (EDT)
出品人:
页数:504
译者:
出版时间:2005-4
价格:$ 237.24
装帧:HRD
isbn号码:9780849320897
丛书系列:
图书标签:
  • 医学影像
  • 图像处理
  • 医学分析
  • 图像分析
  • 生物医学工程
  • 计算机辅助诊断
  • 影像学
  • 机器学习
  • 深度学习
  • 模式识别
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具体描述

To successfully detect and diagnose disease, it is vital for medical diagnosticians to properly apply the latest medical imaging technologies. It is a worrisome reality that due to either the nature or volume of some of the images provided, early or obscured signs of disease can go undetected or be misdiagnosed. To combat these inaccuracies, diagnosticians have come to rely on applications that focus on medical image analysis. While there is a vast amount of information available on these procedures, a single-source guide that can comprehensively yet succinctly explain them would be an invaluable resource to have. "Medical Image Analysis Methods" is that resource. It is an essential reference that details the primary methods, techniques, and approaches used to improve the quality of visually perceived images, as well as, quantitative detection and diagnostic decision aids.The book methodically presents this information by tapping into the expertise of a number of well-known contributing authors and researchers that are at the forefront of medical image analysis. This comprehensive volume illustrates analytical techniques such as, computer-aided diagnosis (CAD), adaptive wavelet image enhancement, and data-driven optimized image segmentation and registration. Paradigms of the analysis methods used in bioinformatics and neurosciences are also provided in respective chapters. In addition, this reference reviews techniques that are used to evaluate these major medical-image processing and analysis methods.

深度学习在材料科学中的前沿应用 书籍简介 本书深入探讨了深度学习技术在材料科学领域,尤其是在材料性能预测、结构-性能关系挖掘、新材料发现和微观结构表征等关键方向的最新进展与实践应用。我们聚焦于那些完全独立于医学影像分析方法论的领域,旨在为材料科学家、化学家、物理学家以及致力于将人工智能引入材料研发流程的研究人员提供一份全面、实用的技术指南和前沿洞察。 第一部分:材料科学中深度学习的基础与挑战 本部分首先建立起读者对现代深度学习在复杂科学数据处理中潜力的认识,并明确区分其与生物医学数据处理的本质区别。 第一章:材料数据范式的转变与深度学习的引入 传统材料科学研究依赖于实验的试错法和基于物理定律的模拟(如DFT、分子动力学)。本章详细阐述了大规模材料数据库(如Materials Project、AFLOW)的兴起如何催生了数据驱动的范式。我们将重点讨论材料数据本身的结构特性——它们通常是晶体结构、化学组分、相图数据或高维光谱数据,与医学影像(如CT、MRI)的像素阵列或体积数据存在根本性的差异。 1.1 材料数据的结构化表示: 晶体点阵、晶胞参数、原子坐标集、化学式向量化。重点介绍如何将原子环境信息(如径向分布函数、键角分布)转化为可供深度网络处理的特征。 1.2 深度学习模型的选择性偏好: 探讨为什么卷积神经网络(CNNs)在处理晶格平移不变性上需要特定的结构修改(如使用晶体图神经网络CGNNs),以及循环神经网络(RNNs)或Transformer结构如何应用于材料合成序列或分子动力学轨迹分析。 1.3 跨尺度建模的必要性: 强调材料性能(从原子尺度到宏观力学性能)的层级关联,并介绍多任务学习框架如何应对这种尺度差异。 第二章:图神经网络(GNNs)在晶体结构分析中的核心地位 晶体结构本质上是图结构——原子为节点,化学键或空间邻近性为边。本章将集中讨论GNNs如何成为分析晶体材料的核心工具,完全避开了处理二维或三维医学体素数据的方法。 2.1 晶体图的构建与拓扑特征提取: 详细介绍如何根据原子间距、电负性差异或其他物理约束构建边权重,以及Message Passing 机制如何迭代更新节点(原子)嵌入。 2.2 性能预测与结构分类: 应用实例包括利用GNNs预测化合物的稳定性、形成能或特定电子性质(如带隙)。我们将深入剖析如何设计聚合函数(Pooling Layers)以将原子级别的嵌入信息汇总为材料级别的预测向量。 2.3 可解释性挑战: 讨论如何利用GNN的注意力机制或梯度分析来识别对特定材料性质起决定性作用的关键原子团簇或晶格缺陷。 第二部分:特定材料领域的前沿应用案例 本部分将聚焦于具体材料系统的深度学习应用,展示方法学的多样性和针对性。 第三章:高通量计算与新材料发现的加速 深度学习正在改变材料筛选的范式,从昂贵的实验合成转向高效的计算预测。 3.1 基于生成模型的材料设计: 介绍变分自编码器(VAEs)和生成对抗网络(GANs)如何用于探索未知的化学空间,以生成具有特定目标属性(如高熵合金的特定热力学稳定性)的虚拟晶体结构。 3.2 逆向材料设计: 如何根据所需的宏观性能(例如,高硬度、特定电导率)反向推导所需的微观结构或化学组分。这通常涉及使用强化学习框架来指导搜索过程。 3.3 数据库限制下的迁移学习: 讨论在材料数据库稀疏的领域(如钙钛矿材料或催化剂活性位点),如何利用在大型通用数据集上预训练的模型,并通过少量特定实验数据进行微调。 第四章:微观结构表征与材料退化预测 本章关注如何处理和解释材料的微观图像数据(如扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM图像),但重点在于材料科学特有的特征提取,而非医学诊断。 4.1 图像处理中的物理约束嵌入: 讨论如何将傅里叶变换、晶格常数测量等物理先验知识嵌入到深度学习模型的架构中,以提高对材料微观形貌(如晶界、位错、相分离)的识别精度。 4.2 纹理分析与力学性能关联: 介绍如何使用深度学习分析金属或陶瓷材料中的晶粒取向、尺寸分布和各向异性特征,并将其与拉伸强度、蠕变寿命等力学性能相关联。 4.3 动态过程的建模: 利用LSTM或Transformer处理时间序列的实验数据,如原位(in-situ)表征数据,以实时监测材料在应力、温度变化下的微观结构演化,预测材料的疲劳或失效时间点。 第三部分:新兴领域与计算方法的深化 第五章:从原子模拟到宏观性能的桥接 这是材料科学中最具挑战性的部分:如何跨越数量级巨大的尺度差异。 5.1 结合密度泛函理论(DFT)的深度势能面构建: 详细介绍如何使用深度学习模型(如SchNet、DimeNet)来拟合高精度的量子力学计算数据,从而替代昂贵的第一性原理计算,加速分子动力学模拟。 5.2 机器学习势场的热力学与动力学性质预测: 展示如何使用这些AI势场进行长时程(纳秒至微秒)的分子动力学模拟,以准确预测扩散系数、相变温度等关键热力学参数。 5.3 强化学习在工艺参数优化中的应用: 探讨如何将材料合成或热处理过程视为一个序列决策问题,利用强化学习智能体自动寻找实现目标材料性能的最优工艺流程(如退火温度、冷却速率)。 第六章:可解释性、鲁棒性与未来展望 本书的最后一部分将讨论将AI模型投入实际材料工程应用时必须解决的实际问题。 6.1 克服数据偏差与泛化能力: 材料数据集的内在不平衡性(如稀有相的数据极少)对模型泛化性的影响。介绍对抗性训练和不确定性量化方法来评估模型预测的可靠性。 6.2 物理约束下的模型构建: 强调“物理信息神经网络”(PINNs)在材料模拟中的潜力,即如何通过在损失函数中加入已知的物理守恒定律(如能量守恒、质量守恒)来提高模型的物理合理性和预测精度,使其更可靠地指导实验。 6.3 软件生态与开源工具: 总结当前主流的、专门针对材料科学数据处理的深度学习框架和库,为实践者提供下一步深入研究的路径。 本书内容旨在为材料科学家提供一个清晰的技术蓝图,说明如何利用现代深度学习方法,在不依赖于医学数据或生物信号处理技术的前提下,加速材料的设计、发现和理解进程。

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读后感

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用户评价

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当我翻开《Medical Image Methods Analysis》时,我感受到了一种学术的严谨和对前沿技术的探索精神。虽然我并不是直接研究医学影像分析的专家,但我对科技如何在不同领域推动人类福祉的进步一直抱有浓厚的兴趣。这本书以一种非常清晰且有条理的方式,揭示了医学影像分析这个看似神秘的领域。我特别欣赏作者在介绍各种图像处理技术时,不仅仅停留在表面描述,而是深入到算法的内在逻辑和数学基础。例如,在讲解图像配准技术时,书中详细阐述了不同配准策略的原理,以及它们在处理不同形变的医学图像时的适用性。这种深入的分析,让我得以理解,为什么某个配准算法能够如此精确地将不同时期的图像对齐,从而更好地追踪病灶的变化。读这本书的过程,就像是打开了一扇通往医学诊断“黑箱”的门,让我看到了那些无形的技术如何支撑起关键的医疗决策,也让我对这项技术在未来医疗发展中的潜力有了更深的期待。

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这本书的论述风格给我留下了深刻的印象。它以一种近乎严谨的学术论文的姿态,却又兼具科普读物的可读性,在两者之间找到了一个绝佳的平衡点。我并非医学影像分析的专业人士,但我对技术革新在各个领域的影响始终保持着极大的兴趣。这本书提供了一个绝佳的窗口,让我能够一窥医学影像分析这门复杂而精妙的学科。我尤其欣赏作者在介绍各种分析方法时,对于其理论基础和实际应用的深度挖掘。书中对图像预处理、特征提取、模式识别等关键环节的阐述,都显得十分到位。我特别喜欢其中对于噪声抑制和伪影校正的章节,作者通过生动的图示和细致的解释,让我明白了这些看似微小的技术细节,对于最终的诊断结果能够产生多么巨大的影响。例如,书中在讲解各种滤波算法时,不仅列举了它们的数学模型,还详细讨论了它们在不同噪声类型下的表现,以及如何根据具体图像特性进行选择。这种深入浅出的讲解方式,让我能够理解那些支撑起现代医学影像诊断的底层逻辑。阅读此书,如同走进一个精密而高效的实验室,让我对科技如何服务于人类健康有了更直观的感受。

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这本书给我的第一印象是它的厚重感,不仅仅是物理上的重量,更是内容上的深度和广度。我本身并非医学影像分析的专业人士,但出于对科技发展的好奇,我一直关注着那些能够改变医疗诊断方式的技术。《Medical Image Methods Analysis》以一种非常系统和全面的方式,揭示了医学影像分析的奥秘。我尤其赞赏书中对于图像重建算法的阐述。作者并没有简单地罗列公式,而是深入浅出地解释了这些算法是如何从原始数据中“重建”出清晰的医学图像的,以及不同重建算法之间的差异和适用场景。例如,在介绍CT图像重建时,书中详细阐述了反投影和滤波反投影等经典算法的原理,并对比了它们在噪声抑制和图像质量方面的表现,还提及了现代迭代重建方法的优势。这种详实的论述,让我得以窥见那些支撑起现代医学影像设备背后的强大技术力量,也让我对这项技术如何为早期疾病诊断提供可能有了更深的理解。

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作为一名对科技发展趋势保持高度关注的爱好者,我一直在寻找能够系统性地梳理复杂技术领域脉络的读物。《Medical Image Methods Analysis》无疑满足了我的这一需求。尽管我的专业背景并非直接与医学影像分析相关,但我对这项技术在现代医疗诊断中的关键作用深感着迷。这本书的深度和广度都超出了我的预期,它不仅仅是罗列技术名称和操作步骤,而是深入剖析了每一种分析方法背后的数学原理、算法设计以及在实际应用中的考量。我尤为欣赏书中对于不同成像模态(例如,CT、MRI、PET、超声)的特性及其对应的分析方法之间的联系的阐述。书中对于图像重建、特征提取、分割、配准以及量化分析等核心概念的讲解,都力求做到严谨而易于理解。即使是对于非专业人士,通过书中大量的图例和通俗的类比,也能逐渐领悟到这些复杂技术是如何工作的。例如,书中在解释图像分割算法时,不仅展示了不同的分割结果,还详细介绍了算法的工作流程,以及在处理不同病灶时可能遇到的挑战和解决方案。这种细致入微的讲解方式,让我得以窥见医学影像分析领域前沿研究的冰山一角,并对这项技术如何助力精准医疗有了更深刻的理解。

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这本书的封面设计着实令人眼前一亮,深邃的蓝色背景搭配着银色的标题,散发着一种专业且严谨的气息。当我第一次翻开它时,便被其清晰的排版和精美的插图所吸引。虽然我并非直接从事医学影像分析领域的研究,但作为一个对科学技术发展抱有浓厚兴趣的读者,我一直对这项技术是如何将抽象的数字转化为直观的医学图像,并最终帮助医生诊断疾病感到好奇。这本书以其独特的方式,将复杂的理论和技术语言,通过生动的图示和浅显的解释,呈现在我面前。我特别欣赏作者在介绍各种图像处理算法时,并没有简单地罗列公式,而是深入浅出地解释了它们背后的逻辑和原理,让我能够理解为什么某个算法能够有效地增强图像的细节,或者如何有效地去除噪声。例如,在介绍滤波技术时,书中不仅展示了不同滤波器的效果对比,还详细分析了它们在不同类型的医学图像(如X光、CT、MRI)中的适用性和局限性。这种详实而富有洞察力的论述,让我对医学影像的“幕后英雄”——那些看不见的算法和技术——有了更深刻的认识。读这本书的过程,更像是一次知识的探索之旅,每一章都像是一个新的发现,让我不断惊叹于人类智慧的结晶。它不仅满足了我对专业知识的好奇,更激发了我对医学影像未来发展的无限遐想。

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在我眼中,《Medical Image Methods Analysis》是一本真正能够引发思考的书籍。它的内容深入浅出,将复杂的科学原理用清晰易懂的方式呈现出来。我并非医学影像分析领域的直接从业者,但我对科技如何解决实际问题,尤其是医疗健康问题,始终充满好奇。这本书为我提供了一个绝佳的视角,让我能够理解那些看不见的算法和技术是如何帮助医生诊断疾病的。我特别喜欢书中关于图像融合和多模态分析的章节。作者不仅展示了如何将不同成像模态(如CT和MRI)的图像进行融合,以获得更全面的信息,还深入探讨了融合过程中可能遇到的技术难题以及相应的解决方法。例如,书中在介绍多种图像融合算法时,不仅展示了融合后的图像效果,还详细分析了不同算法在保留图像细节、增强对比度以及减少伪影方面的性能差异,并就如何在实际应用中进行选择提供了指导。这种细致入微的分析,让我对医学影像分析的精密性和前沿性有了全新的认识。

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这本书给我的感觉就像是一本精心编织的科技织锦,每一根丝线都代表着一种精妙的分析方法,而整幅织锦则展现了医学影像分析的宏大图景。我不是直接的从业者,但作为一个热衷于理解技术如何改变世界的读者,我被这本书深深地吸引了。作者的处理方式非常巧妙,他们并没有将技术概念化、抽象化,而是通过大量的实例和图解,将复杂的原理变得触手可及。我尤其喜欢书中关于图像增强和特征提取的部分,作者详细解释了这些技术如何帮助我们从模糊的原始图像中挖掘出有价值的信息,从而为医生提供更可靠的诊断依据。例如,书中在介绍各种边缘检测算法时,不仅展示了算法的输出效果,还深入分析了不同算法在处理不同纹理和对比度的图像时的表现差异,以及如何在实践中根据具体需求进行权衡选择。这种细致入微的讲解,让我对医学影像分析的精密性有了全新的认识,也对科技在医疗领域的应用有了更深的敬意。

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这本书给我最直观的感受是其内容的专业性和深度。我虽然不是直接从事医学影像分析的专业人士,但作为一名科技爱好者,我一直对这项技术如何将抽象的数字转化为诊断的关键信息感到好奇。这本书以一种非常有条理的方式,将复杂的算法和理论娓娓道来。我特别欣赏书中对于图像分割和特征提取的章节,作者不仅仅是展示了技术的输出结果,而是深入分析了其背后的原理和方法。例如,书中在介绍多种分割算法时,不仅展示了它们在不同类型医学图像(如脑部MRI、肺部CT)上的应用效果,还详细分析了各种算法的优缺点,以及在处理复杂病灶边界时可能遇到的挑战和相应的解决方案。这种详尽且具有实践指导意义的论述,让我得以窥见医学影像分析领域的研究深度,也让我对这项技术如何帮助医生更精准地诊断疾病有了更深刻的理解。

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这本书的吸引力在于它将复杂的科学理论与实际应用紧密地结合在一起。作为一个对技术发展保持高度关注的读者,我一直对医学影像分析在提升诊断效率和准确性方面的作用深感着迷。本书的作者用一种非常清晰且有条理的方式,将这项技术的核心概念和方法展现在读者面前。我特别欣赏书中关于图像质量评估和量化分析的章节。作者不仅仅是展示了如何对图像进行分析,更是深入探讨了如何客观地评估分析结果的可靠性,以及如何将这些分析结果转化为有意义的临床信息。例如,书中在介绍用于评估图像分割精度的指标时,不仅列举了 Dice系数、Jaccard指数等常用指标,还详细分析了这些指标的计算方法、物理意义以及在不同场景下的局限性,并就如何选择合适的评估指标给出了建议。这种严谨的学术态度和实践导向,让我对医学影像分析的科学性和专业性有了更深的体会,也对这项技术在推动精准医疗发展中的重要作用有了更清晰的认识。

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当我第一次接触到《Medical Image Methods Analysis》时,我被它那份沉甸甸的专业感所吸引。这本书的封面设计简洁而不失力量,仿佛预示着其内容的深度和严谨。我并非直接从事医学影像分析的专业研究者,但作为一名对科技进步保持高度关注的社会观察者,我一直对这项技术在诊断疾病、指导治疗方面所扮演的角色深感好奇。这本书以一种我未曾预料到的方式,将复杂的理论框架和实际操作技巧巧妙地结合在一起。我特别赞赏作者在阐述各种图像处理算法时,并没有流于表面,而是深入到算法的根源,解释了其背后的数学原理以及在不同医学成像模态中的具体应用。比如,书中关于图像分割的章节,不仅仅是展示了如何将图像划分为不同的区域,更是深入分析了各种分割方法的优劣势,以及它们如何适应不同类型病灶的形态特征。这种详尽的分析,让我不仅了解了“是什么”,更明白了“为什么”。它让我对那些隐藏在医学影像背后的强大分析工具,有了更深刻的认识,也更加钦佩这项技术对提升医疗水平所做出的巨大贡献。

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