醫(yī)學圖形圖像處理識別技術與醫(yī)學信息分析

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,醫(yī)學圖形圖像處理識別技術與醫(yī)學信息分析,目錄內容,序 醫(yī)學信息學簡述,第一講 醫(yī)學信號處理概述,第二講 醫(yī)學圖形信號的采集、存儲與處理,第三講,Mathlab,與圖形信號的處理識別,第四講 醫(yī)學圖像信號的采集、存儲格式、處理方法,第五講,Mathlab,、,Vtk,、,Mtk,與醫(yī)學圖像的處理,第六講 醫(yī)學信息挖掘,第七講 用于教學的醫(yī)學圖片處理技術,作業(yè),第三講,Mathlab,與圖形信號的處理識別,MATLAB,軟件的使用介紹,圖形信號的處理與識別程序介紹,臨床電生理數據分析實驗模擬軟件介紹,實驗,一、,MATLAB,軟件的使用介紹,1.MATLAB,的簡介,(1)MATLAB,高級交互式軟件包,(2)MATLAB,典型應用,數學計算,算法推導,建模和仿真模擬,數據分析和結果的可視化,工程圖形繪制應用程序開發(fā)(包括用戶圖形界面的建立),(3)MATLAB,產生的歷史背景,調用,EISPACK,和,LINPACK,的,FORTRAN,子程序庫,EISPACK,和,LINPACK,的接口程序,MATLAB,發(fā)展成為適合多學科,多種工作平臺的功能強大的大型軟件。
美國,MathWorks,公司設計的“科學和工程計算的高級交互式軟件包”,Cleve Moler,、,New Mexico,、,John Little,MATLAB,軟件,_,續(xù),1,(3),MATLAB的語言特點,語言簡潔緊湊,使用方便靈活,庫函數極其豐富運算符豐富MATLAB,既具有結構化的控制語句,又有面向對象編程的特性程序限制不嚴格,程序設計自由度大程序的可移植性很好,基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上運行MATLAB,的圖形功能強大MATLAB,的缺點是程序的執(zhí)行速度較慢功能強大的工具箱源程序的開放性如:解方程組,Ax=b,x=Ab,MATLAB,軟件,_,續(xù),2,2.MATLA,的安裝,進入,MATLAB,軟件安裝程序目錄,然后單擊“,Setup”,程序,在安裝程序的引導下,逐步完成以下操作,:,(1),選擇“,Install”,安裝或”,Update license”,升級許可證,單擊,Next,;然后輸入姓名、公司與序列號,單擊,Next,2),選擇接受許可證協(xié)議,單擊“,Yes”,單擊,Next,,然后選擇“,Typical”,典型安裝,單擊,Next,。
3),選擇或輸入安裝目的路徑,單擊,Next,,后單擊“,Yes”,(4),單擊,Install,,系統(tǒng)開始安裝MATLAB,軟件,_,續(xù),3,(5),在提示插入第,2,張,CD,時,插入,CD2,,然后單擊,OK,,接著在文件擴展名警示對話框內單擊,Yes to all,6),單擊,Next,,接著單擊,Finish,7),如果在單擊Finish按鈕之前,選擇了“Start”選項,則此時進入MATLAB工作環(huán)境MATLAB,軟件,_,續(xù),4,3.MATLAB啟動與退出,啟動,MATLAB,,進入,MATLAB,工作環(huán)境,啟動,MATLAB,MATLAB,軟件,_,續(xù),5,結束,MATLAB,,退出,MATLAB,工作環(huán)境,鍵入exit,鍵入quit,直接關閉MATLAB的命令視窗,退出,MATLAB,MATLAB,軟件,_,續(xù),6-1,4.MATLAB,變量與基本輸入輸出,變量命名的規(guī)則,:第一個字母必須是英文字母;字母間不可留空格;最多只能有,19,個字母,,MATLAB,會忽略多余字母變量定義與輸入輸出,向量與標量,矩陣,行和列組成的數據表,行向量,矩陣只有一行時,稱為行向量列向量,矩陣只有一列時,稱為列向量。
標量,矩陣只有,1,個元素時,稱為標量MATLAB,軟件,_,續(xù),6-2,變量定義,var=expt;,expt,可以是數字、變量、操作符和函數等組成例如:,X=7,A=1 2 3;4 5 6;7 8 9,B=11 12 13 14,C=21;22;23;24,D=X*B,注意:,用方括號“,”,確定的范圍內逐行給定元素,相同行元素由空格“”或逗號“,”,分隔,不同行數據由分號“,;”,或回車鍵分隔語句結尾沒有分號的命令在屏幕顯示結果;有分號的命令只執(zhí)行而不顯示MATLAB,軟件,_,續(xù),7,5.MATLAB,常用命令,(1)MATLAB,常用的基本數學函數,abs(x),:純量的絕對值或向量的長度,sqrt(x),:開平方,round(x),:四舍五入至最近整數,fix(x),:無論正負,舍去小數至最近整數,sign(x),:符號函數,(Signum function),exp(x),:自然指數,pow2(x),:,2,的指數,log(x),:以,e,為底的對數,log10(x):以10為底的對數,舉例,:4x,2,+58x-89=0,(,a=4,b=58,c=89,),MATLAB,軟件,_,續(xù),8,(2),適用于向量的常用函數,min(x):,向量,x,的元素的最小值,max(x):,向量,x,的元素的最大值,mean(x):,向量,x,的元素的平均值,median(x):,向量,x,的元素的中位數,std(x):向量x的元素的標準差,diff(x):向量x的相鄰元素的差,sort(x):對向量x的元素進行排序(Sorting),length(x):向量x的元素個數,sum(x):向量x的元素總和,舉例,:,對,130,名正常成年男子紅細胞數,(RBC,萬,/mm),的數據進行描述性統(tǒng)計。
x=zeros(130,1),平均、中位數、眾數、標準差,MATLAB,軟件,_,續(xù),9,適用于向量的常用函數,_,續(xù),prod(x):向量x的元素總乘積,cumsum(x):,向量,x,的累計元素總和,cumprod(x):,向量,x,的累計元素總乘積,dot(x,y):,向量,x,和,y,的內積,cross(x,y):,向量,x,和,y,的外積,MATLAB,軟件,_,續(xù),10,一些常用的操作函數,format,語句是控制輸出的顯示格式,句法如下:,format,設置默認顯示格式,5,位的定點數,format type,設置按指定的,type,格式輸出顯示例如:,format rat Ratio of small integers,format(type),與上面語句一樣,但以函數形式出現,disp(x),顯示矩陣函數,%,注釋語句,zeros,、,ones,預先定義矩陣的大小例如:,h=zeros(6);%,生成,6,6,的,0,矩陣,MATLAB,軟件,_,續(xù),11,(3)重復命令,1,),for,循環(huán)(,for-loop,),其基本形式為:,for,變量,=,矩陣;,運算式;,end,變量值會被依次設定為矩陣的每一行,來執(zhí)行,for,和,end,之間的運算式。
因此,若中斷情況,運算式執(zhí)行的次數等于矩陣的行數其中“,;”,是終結內語句的可抑制的重復顯示舉例,:,產生一個長度為,6,的調和數列,x=zeros(1,6);%x,是一個,16,的矩陣,for i=1:6,x(i)=1/i;,end,MATLAB,軟件,_,續(xù),12,2)while循環(huán),其基本形式為:,while,條件式;,運算式;,End,實現功能:只要條件成立,就會一再執(zhí)行運算式舉例,:,用,while,循環(huán)產生一個長度為,6,的調和數列,x=zeros(1,6);%x,是一個,16,的零矩陣,i=1;,while i 0.5,disp(Given random number is greater than 0.5.);,else,disp(Given random number is less than 0.5.);,end,MATLAB,軟件,_,續(xù),14,(,5,),將多個命令寫入一個M文件,若要一次執(zhí)行大量的,MATLAB,命令,可將這些命令存于一個文件類型為,m,的文件中,并在,MATLAB,提示號下鍵入此文件名即可執(zhí)行包含,MATLAB,命令的文件以,m,為擴展名,通稱,M,文件(,M-files,)。
舉例,:,名為,test.m,的,M,文件有以下內容:,%This is my first test M-file.,%Roger Jang,March 3,1997,fprintf(Start of test.m!n);,for i=1:3,fprintf(i=%d-i3=%dn,i,i3);,end,fprintf(End of test.m!n);,MATLAB,軟件,_,續(xù),15,建立,test.m,的,M,文件,進入,MATLAB,編輯器,FileNewM-File,在編輯器內輸入以下內容,%This is my first test M-file.,%Roger Jang,March 3,1997,fprintf(Start of test.m!n);,for i=1:3,fprintf(i=%d-i3=%dn,i,i3);,end,fprintf(End of test.m!n);,保存文件到指定或默認的目錄下,FileSave,輸入文件名“,test.m”,MATLAB,軟件,_,續(xù),16,執(zhí)行文件“,test.m”,進入文件所在目錄或查看文件,CD,dir,執(zhí)行,test.m,test,Start of test.m!,i=1-i3=1,i=2-i3=8,i=3-i3=27,End of test.m!,MATLAB,軟件,_,續(xù),17,注意,:,M,檔案可分為,命令集,(Scripts),及,函數,(Functions),。
前述的,test.m,即為命令集,其效用和將命令逐一輸入完全一樣,因此在命令集直接使用工作空間的變量,則在命令集中設定的變量,可在工作空間中看得到函數則需要用到輸入參數,(,Input arguments),和,輸出參數,(Output arguments),來傳遞資訊例如:計算一個正整數的階乘(,Factorial,),可以寫一個如下的,MATLAB,函數并將之存檔于,fact.m,:,function output=fact(n),%FACT Calculate factorial of a given positive integer.,output=1;,for i=1:n,output=output*i;,end,其中,fact,是函數名,,n,是輸入參數,,output,是輸出參數,而,i,則是此函數用到的暫時變量MATLAB,軟件,_,續(xù),18,要使用此函數,直接鍵入函數名及適當輸入參數值即可y=fact(5),y=,120,注意:,在執(zhí)行,fact,之前,你必須先進入,fact.m,所在的目錄在執(zhí)行,fact(5),時,,MATLAB,會進入一個下層的暫時工作空間(,Temperary workspace,),將變量,n,的值設定為,5,,然后進行各項函數的內部運算,所有內部運算所產生的變量都存在此暫時工作空間中。
運算完畢后,,MATLAB,會將最后輸出參數,output,的值設定給上層的變量,y,,并將清除此暫時工作空間及其所含的所有變量MATLAB,軟件,_,續(xù),19,(6)MATLAB,的文件、目錄等操作指令,顯示當前目錄,pwd,顯示當前工作目錄,s=pwd,將當前工作目錄賦予變量,s,改變工作目錄,cd,顯示當前工作目錄,w=cd,將當前工作目錄賦予,w,cd(directory),設置當前工作目錄為,directory,指定的目錄,cd(.),將當前工作目錄改為它的上級目錄,cd directory or cd.,與上面兩條指令等同,MATLAB,軟件,_,續(xù),20,MATLAB,的文件、目錄等操作指令,_,續(xù),顯示目錄列表,dir,列示當前工作目錄的文件,dir name,列示指定的文件,。