孙正（1977-），女，河北保定人，博士，硕士生导师，华北电力大学电气与电子工程学院电子与通信工程系教授。1999年毕业于天津大学精密仪器与光电子工程学院光学技术与光电仪器专业，获得工学学士学位。分别于2002年和2004年在天津大学光学工程专业获得工学硕士和博士学位。此后进入天津大学生物医学工程博士后流动站工作。2005年12月，完成博士后研究工作，并在天津大学精密仪器与光电子工程学院任教。2006年10月调入华北电力大学电气与电子工程学院电子与通信工程系任教至今。主要从事生物医学信号处理、医学图像处理、光纤光电仪器开发等方面的教学和科学研究工作。作为负责人承担3项国家自然科学基金项目，1项中国博士后基金资助项目，2项中央高校基本科研业务费专项资金资助重点项目。已在国内外重要学术刊物和国际会议上发表学术论文60余篇（首席作者），出版一本教材《数字图像处理与识别》，获得10项国家发明专利授权和3项软件著作权（首席发明人）。

　　本书主要从工程应用的角度比较全面地介绍数字图像基础知识、计算机处理图像的基础理论和实用技术以及近年来该领域的新研究成果和应用实例，注重理论，突出实用。全书分为6章，主要内容包括：数字成像手段的成像原理、设备组成、图像特点及应用现状、研究现状以及优势与不足等；造影图像、超声图像及OCT图像后处理的主要方法和技术；图像内窥镜技术的原理和应用实例；光声成像的原理和研究现状等。每章都包含多个工程应用实例，且各章的理论和技术具有一定的相关性和独立性。本书结构紧凑，内容深入浅出，讲解图文并茂，可作为电子信息工程、生物医学工程等相关专业的研究生、科技工作者和工程技术人员、影像工程技术人员等的参考用书。

前言
第1章绪论
1.1数字图像处理
1.1.1图像的概念及分类
1.1.2数字图像处理的发展概况
1.1.3数字图像处理的研究范畴
1.1.4数字图像处理的基本特点
1.1.5数字图像处理与相关学科的
关系
1.1.6数字图像处理的应用
1.2图像识别
1.2.1系统的基本构成
1.2.2研究现状
1.2.3应用现状
1.3医学图像处理技术概述
第2章X射线冠状动脉造影及图像的
后处理
2.1X射线造影概述
2.1.1X射线成像的基本原理
2.1.2X射线的衰减和对比度
2.1.3X射线图像的特点
2.1.4X射线血管造影
2.1.5数字减影血管造影
2.2X射线冠状动脉造影
2.2.1成像原理
2.2.2冠脉造影系统的分类
2.2.3造影角度
2.2.4造影系统的标定
2.2.5冠状动脉造影的临床应用
2.2.6冠状动脉狭窄的衡量
2.3CAG图像的预处理
2.3.1CAG图像的噪声及去噪
2.3.2造影图像的畸变校正
2.4CAG图像中二维信息的
提取
2.4.1区域的分割
2.4.2骨架的提取
2.4.3骨架特征点的识别
2.4.4骨架树的拓扑结构描述
2.5CAG图像中三维重建
2.5.1三维重建的目的和意义
2.5.2造影成像系统的几何模型
2.5.3骨架点的三维重建
2.5.4两个视角之间对应点的匹配
2.5.5骨架的三维重建
2.5.6表面的三维重建
2.5.7三维重建的误差及评价方法
2.6冠状动脉形态参数的定量
测量
2.7感兴趣血管段最佳造影视角的
选取
2.7.1感兴趣血管段最佳视角的
定义
2.7.2感兴趣血管段的投影缩短
百分比
2.7.3满足感兴趣血管段最小投影缩短
造影角度的计算
2.7.4满足感兴趣血管段最小遮盖造影
角度的计算
2.8二维运动跟踪和估计
2.8.1冠脉运动估计的目的和意义
2.8.2CAG图像中的运动跟踪
2.8.3基于光流场的运动估计
2.8.4基于弹性配准的运动估计
2.9三维运动跟踪和估计
2.9.1CAG图像序列中三维运动
跟踪
2.9.2三维运动估计
2.9.3三维运动参数的计算和符号
描述
参考文献
第3章超声成像及图像的后处理
3.1超声成像的原理
3.1.1超声成像基础
3.1.2人体组织的回声类型
3.1.3超声成像的种类
3.2超声成像技术和设备
3.2.1超声成像系统的主要
构成
3.2.2超声成像原理
3.2.3超声的临床应用
3.3超声图像的特点
3.3.1单帧IVUS图像的特点
3.3.2IVUS图像序列的特点
3.3.3IVUS图像中的伪影
3.4超声图像的降噪
3.4.1中值滤波
3.4.2高斯滤波
3.4.3各向异性扩散滤波
3.5超声图像的分割
3.5.1现有方法分类
3.5.2基于snake模型的二维分割
方法
3.5.3模式识别类方法
3.5.4三维分割方法
3.5.5基于snake模型的三维分割
方法
3.5.6问题与展望
3.6超声图像的组织标定
3.6.1现有方法的分类
3.6.2斑块纹理特征的提取和描述
3.6.3分叉纹理特征的提取和
描述
3.6.4支架纹理特征的提取和描述
3.6.5组织纹理特征的分类
3.7超声图像的检索和配准
3.7.1IVUS关键帧的自动检索
3.7.2含钙化帧的弹性配准
3.8冠状动脉内超声图像序列中
运动伪影的抑制
3.8.1ICUS图像序列中运动伪影的产生
机制和表现形式
3.8.2心电门控方法
3.8.3基于图像的回顾性脱机门控
方法
3.8.4直接抑制运动伪影的方法
3.9三维重建
3.9.1X射线造影图像中导管路径
的三维重建
3.9.2确定各帧IVUS图像的轴向
位置
3.9.3确定各帧IVUS图像的空间
方向
3.9.4腔内外表面的拟合
3.10形态参数的定量测量
3.10.1长度和局部曲率
3.10.2横截面积
3.10.3容积
3.10.4斑块的体积和厚度
3.11流动规律参数的估算
3.11.1基于三维血管模型的血管壁
局部应力应变的估算
3.11.2基于IVUS图像的血管壁局部
应力应变的估算
3.12形态参数与流动规律及参数的
关系
3.12.1斑块分布与血管曲率之间的
关系
3.12.2斑块分布与血管壁剪应力
之间的关系
3.13组织定征显像
3.13.1虚拟组织成像
3.13.2弹性图
参考文献
第4章光学相干断层成像及
其图像的后处理
4.1光学相干断层成像
4.1.1OCT的成像原理
4.1.2OCT的成像技术
4.1.3OCT的临床应用
4.1.4OCT与超声的比较
4.1.5OCT技术存在的不足
4.2OCT图像的特点
4.2.1OCT图像的特点
4.2.2OCT图像中的伪影
4.3OCT图像的分割
4.4冠状动脉内OCT图像序列中
运动伪影的抑制
4.4.1抑制IC-OCT图像运动伪影的
主要方法
4.4.2基于平均帧间差异度的门控
方法
4.4.3基于运动分量补偿的直接抑制
方法
4.5超声与OCT图像的配准与
融合
4.5.1图像配准基础理论
4.5.2图像融合基础理论
4.5.3图像融合的主要方法
4.5.4超声和OCT图像融合的研究
现状
4.5.5基于特征点的IVUS与IV-OCT
图像配准
4.5.6基于Bandelet变换的IVUS与
IV-OCT图像融合
4.5.7图像融合质量的评价
参考文献
第5章基于多成像方法融合的虚拟
内窥镜技术
5.1虚拟现实技术简介
5.1.1虚拟现实技术的原理
5.1.2虚拟现实技术的特点和应用
5.2虚拟现实造型语言简介
5.2.1VRML基本概念
5.2.2VRML的功能和执行模式
5.2.3VRML编辑器和浏览器
5.3虚拟内窥镜技术简介
5.3.1基本原理
5.3.2研究现状
5.3.3主要特点
5.3.4技术要点
5.4冠状动脉虚拟内窥镜技术
5.5基于CAG、IVUS和IV-OCT
图像融合的冠状动脉虚拟内
窥镜
5.5.1虚拟场景下血管腔的表面拟合和
显示
5.5.2三维血管模型的交互式
可视化
5.6虚拟支架植入
5.6.1建立虚拟支架库
5.6.2查看及选择支架
5.6.3模拟支架植入
5.6.4血管支架与血管壁交互的
有限元分析
参考文献
第6章光声成像技术
6.1光声成像及其在生物医学中的
应用
6.1.1光声效应
6.1.2光声成像的原理
6.1.3光声成像的优势
6.1.4典型的光声成像系统
6.1.5光声图像的重建
6.1.6光声效应和光声成像在生物
医学中的应用
6.2光声成像
6.2.1IVPA的成像原理
6.2.2热IVPA成像（tIVPA）
6.2.3光谱IVPA成像（sIVPA）
6.2.4分子IVPA成像
6.2.5冠状动脉支架的IVPA成像
6.2.6IVPA成像导管
6.2.7IVPA成像存在的问题与技术
难点
6.3光声图像的建模与仿真
6.3.1建立横截面模型
6.3.2仿真激光脉冲照射血管壁的
过程
6.3.3仿真多层血管壁组织产生的光声
信号
6.3.4重建横截面的IVPA图像
6.4光声图像的重建
6.4.1时间反演算法
6.4.2滤波反投影算法
6.4.3相控聚焦算法
6.4.4基于傅里叶变换的重建算法
6.4.5其他重建算法
6.4.6IVPA图像重建存在的问题
参考文献