《醫學影像分析和三維重建及其應用》以詳盡和豐富的資料，繫統地講述了醫學影像存儲和預處理、醫學影像自動分割和交互分割、醫學影像的面繪制和體繪制、三維濾波、三維融合、三維交互的基本概念和基本原理，並列舉了在相應領域具有參考價值的算法及其改進和應用，是作者多年來教學和科研實踐的成果。

• 
• 
• 
• 

第1章 醫學影像存儲和預處理
1.1 DICOM醫學影像存儲標準
1.2 圖像的分類
1.3 醫學圖像預處理

第2章 醫學影像自動分割
2.1 醫學影像精確分割算法——國土紛爭算法
2.2 活動輪廓模型及其在醫學圖像分割中的應用
2.3 基於灰度矩的水平集曲線演化醫學圖像分割
2.4 基於參數形變模型的自動分割方法
2.5 基於GPU加速的Graph Cuts分割

第3章 醫學影像交互分割
3.1 基於嵌入邊緣置信度的活動線分割方法
3.2胞自動機理論的分割

第4章 醫學影像的面繪制
4.1 常見的表面重建算法
4.2 基於廣度搜索的表面重建算法
4.3 多分辨率網格建模

第5章 醫學影像的體繪制
5.1 體繪制的理論與方法
5.2 蒙特卡羅體繪制算法
5.3 分形體繪制
5.4 基於小波域的體繪制算法
5.5 基於硬件加速的大數據高質量體繪制算法

第6章 醫學影像的三維處理
6.1 醫學影像的三維幾何濾波
6.2 醫學影像的三維融合
6.3 迭字影像的三維交互
6.4 總結

第7章 面向顱面整復外科虛擬手術的醫學影像處理技術
7.1 虛擬手術中的三維踫撞檢測算法
7.2 基於網格模型的牙科模擬
7.3 基於曲面重建的顱面整復手術植入片設計算法
7.4 顱頜面外科整形手術軟組織模擬方法
7.5 顱頜面整復外科手術模擬繫統

第8章 基於全身骨掃描圖像分析的腫瘤骨轉移識別方法
8.1 全身骨掃描圖像分析的腫瘤骨轉移識別繫統
8.2 骨掃描圖像的預處理
8.3 基於圖像分析的異常檢測算法
8.4 繫統實現框架
索引

醫學影像分析和三維重建是圖像處理、計算機圖形學、生物醫學工程領域的研究熱點，也是基於醫學影像的輔助診斷、基於醫學影像的手術規劃、基於醫學影像的手術導航、基於醫學影像的手術機器人等許多領域的關鍵技術。該研究涉及多個理論學科，包括“計算機應用”、“模式識別與智能繫統”、“生物醫學工程”學科的相關研究方向等。因此醫學影像分析和三維重建是一個兼具理論價值和實際意義的研究課題。
本書介紹了醫學影像分析和三維重建及其應用的最新研究成果和動態，包括醫學影像存儲和預處理、醫學影像自動分割和交互分割、醫學影像的面繪制和體繪制、醫學影像的三維處理。醫學影像分析和三維重建已廣泛而有效地應用於許多領域，如基於醫學影像的輔助診斷、基於醫學影像的手術規劃、基於醫學影像的手術導航、基於醫學影像的手術機器人。本書在應用方面重點介紹我們在醫學影像分析和三維重建的臨床應用實踐，包括：面向顱面整復外科虛擬手術的醫學影像處理、基於全身骨掃描圖像分析的腫瘤骨轉移識別。
近十年來筆者本著“借鋻一創新一實踐應用”的指導思想，在醫學影像分析和三維重建及其應用研究方面開展了不懈的探索研究，該書綜合了著者在醫學影像分析和三維重建及其應用研究過程中的最新研究成果。在研究過程中先後得到工。多項國家和省部級科研項目的資助，包括中法國際科技合作項目“基於醫學影像分割和重建的顱面整復手術輔助設計研究”、國家“863”項目“家庭遠程醫療監護和咨詢智能繫統”、國家自然科學基金項目“基於數據挖掘和綜合模型的腦磁共振圖像分析和診斷”、上海市科委重點項目“基於圖像分析和重建的醫學影像處理及其臨床應用”、上海市曙光計劃跟蹤項目“結合醫學影像分析和重建以及數據挖掘的整復外科輔助設計”，研究成果先後獲上海市技術發明二等獎、上海市科技進步二等獎、教育部科技進步二等獎、上海市優秀博士學位論文。沒有這些項目資助，筆者在醫學影像分析和三維重建及其應用研究方面不可能取得這麼多成果，本書也不能順利完成。
本書由楊傑、喬宇負責執筆，楊傑負責審定所有書稿內容，書稿內容整合了筆者負責的實驗室在醫學影像分析和三維重建及其應用研究方面的最新研究成果，整合了所指導的研究生（博士傑、李曉亮、謝凱、秦紅星、郭律、石峰、高永輝、王勝正；碩士生：樊弦、張治國、伍軍、徐顯、康飛龍、常青青、王強）的論文研究成果。可以說，本書是一項熱情與和諧氣氛的集體創作。
筆者在醫學影像分析和三維重建及其應用研究過程和寫作過程中得到了國內模式識別與智能繫統老李介谷教授和著名學者施鵬飛教授的支持和幫助。筆者負責的實驗室與法國裡昂國立應用科學學院朱躍敏教授和美國休斯敦Methodist醫學研究中心夏炯教授的合作研究，也對於本書中的成果具有幫助。在本書的寫作過程中，筆者負責的實驗室研究生周雷、張鵬鵬、周磊、毛潤超、楊雅雯幫助編輯排版。在此一並表示感謝！
楊傑喬宇
上海交通大學
圖像處理與模式識別研究所