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简介
《医学图像编程技术》是医学图像编程的入门级教材和参考书。《医学图像编程技术》通过一个个由浅入深的编程范例，介绍了如何使用三维可视化工具箱VTK和医学图像分割与配准工具箱ITK进行三维医学图像编程。《医学图像编程技术》的主要内容包括VTK与ITK的联合安装和使用、VTK编程入门范例、VTK的数据结构、VTK的可视化算法（包括颜色映射、抽取轮廓、剪切、纹理等）、VTK的医学图像处理功能（包括图像分割、图像平滑、重切分、体绘制等）、VTK的综合应用等。《医学图像编程技术》最后介绍了常用医学图像处理软件MIPAV、3D Slicer在结构像、功能像、脑图谱、弥散张量成像和纤维束跟踪等方面的应用。
《医学图像编程技术》可作为医学影像学专业高年级本科生和研究生教材，也可作为大学教师、公司研发人员、硕博研究生进行医学图像研究时的技术参考书。
《医学图像编程技术》中的医学图像数据和编程范例在随书携带的光盘中，可供读者运行和上机实验。
目录
第1章 安装VTK和ITK 1
1.1 VTK的安装 1
1.1.1 获取安装资源 1
1.1.2 安装步骤 1
1.1.3 测试安装结果 5
1.2 ITK的安装 7
1.2.1 获取安装资源 7
1.2.2 安装步骤 7
1.2.3 测试安装结果 8
1.3 ITK与VTK的混合测试 9
1.3.1 创建一个新目录 9
1.3.2 编写一个CmakeLists.txt和myProject.cxx文件9
1.3.3 配置CMake 10
1.3.4 编译和运行 11
第2章 范例 12
2.1 入门范例——渲染一个圆锥 12
2.2 相机范例 14
2.3 命令/观察员范例 15
2.4 多个渲染器范例 18
2.5 管理属性和变换范例 20
.2.6 光照范例 22
2.6.1 范例一 22
2.6.2 范例二 25
2.7 交互器范例 27
2.8 3D小工具（Widget）范例 29
2.8.1 盒子小工具（BoxWidget）范例 29
2.8.2 滑块小工具（SlideWidget）范例 32
2.9 读取器范例 35
2.10 过滤器的简单范例 37
2.11 医学范例 39
2.11.1 范例一 39
2.11.2 范例二 43
2.11.3 范例三 46
2.12 与Windows GUI的集成范例1-API 51
2.13 与Windows GUI的集成范例2-MFC 55
2.13.1 与对话框应用程序集成的范例 56
2.13.2 与单文档（SDI）应用程序集成的范例 62
2.13.3 与多文档（MDI）应用程序集成的范例 69
第3章 数据集与数据属性 75
3.1 数据集的结构 75
3.2 数据集的属性 77
3.3 各种数据集类型 78
3.3.1 多边形数据集 78
3.3.2 结构化点数据集 81
3.3.3 矩形网格数据集 85
3.3.4 结构化网格数据集 87
3.3.5 非结构化点 90
3.3.6 非结构化网格 90
3.4 快速生成简单数据集 93
3.4.1 程序化生成简单多边形数据集 93
3.4.2 采样隐函数生成结构化点数据集 95
3.5 数据集简单算法 98
3.5.1 点、单元数据转换 98
3.5.2 数据重组 98
3.5.3 数据追加 98
3.6 数据集的读写 99
3.6.1 读取器 99
3.6.2 写入器 100
3.6.3 其他数据接口 100
第4章 可视化算法 102
4.1 颜色映射 102
4.2 标量的生成-坐标投影 107
4.3 抽取轮廓 112
4.4 给等值面着色 115
4.5 图形符号 118
4.6 流线 120
4.7 流面 125
4.8 剪切（Cut） 128
4.9 剪裁（Clip） 131
4.10 探测（Probing） 134
4.11 纹理映射 137
第5章 图像数据集及其处理 144
5.1 图像数据集与结构化点数据集 144
5.2 手动创建图像数据集 144
5.3 显示图像数据集 145
5.3.1 图像查看器vtkImageViewer 145
5.3.2 图像演员vtkImageActor 145
5.4 程序化生成图像数据集 146
5.5 图像处理 150
5.5.1 标量逻辑运算 150
5.5.2 标量数学运算 151
5.5.3 标量偏移倍乘 151
5.5.4 标量映射颜色 151
5.5.5 基于标量值的翘曲 152
5.5.6 标量统计 153
5.5.7 图像分割 155
5.5.8 图像梯度 157
5.5.9 图像平滑 159
5.5.10 频域处理 166
5.5.11 图像缩放 168
5.5.12 图像轴排列 172
5.5.13 图像轴翻转 173
5.5.14 图像重切片 175
5.6 体渲染 178
5.6.1 体渲染的不同之处 178
5.6.2 体渲染的前提-映射出颜色值和不透明度 179
5.6.3 一个简单的体渲染例子 180
5.6.4 两个关键对象 182
第6章 显示DICOM序列文件的实例 185
6.1 引例 185
6.1.1 图像文件的读取 185
6.1.2 边界框的显示 186
6.1.3 正交面的显示——vtkImagePlaneWidget 186
6.2 对VTK对象的简单封装 188
6.2.1 文件读取 189
6.2.2 图像显示 189
6.3 实现 191
6.3.1 创建工程 191
6.3.2 编辑资源 192
6.3.3 实现读取部分 192
6.3.4 实现自定义类 194
6.4 改进 201
6.4.1 彩色边框 201
6.4.2 按键控制widget显示 202
6.4.3 交互同步更新 203
6.4.4 增加滑块 204
第7章 医学图像处理的相关软件 208
7.1 VTK Designer 208
7.1.1 功能简介 208
7.1.2 快速入门指导 209
7.1.3 设置 211
7.2 MIPAV软件实现脑图谱与解剖图像融合 212
7.3 3D Slicer 217
7.3.1 Slicer3下的三维可视化 217
7.3.2 Slicer3下的图像引导治疗 243
7.4 三维可视化与图像引导下的治疗 294
参考文献 298
1.1 VTK的安装 1
1.1.1 获取安装资源 1
1.1.2 安装步骤 1
1.1.3 测试安装结果 5
1.2 ITK的安装 7
1.2.1 获取安装资源 7
1.2.2 安装步骤 7
1.2.3 测试安装结果 8
1.3 ITK与VTK的混合测试 9
1.3.1 创建一个新目录 9
1.3.2 编写一个CmakeLists.txt和myProject.cxx文件9
1.3.3 配置CMake 10
1.3.4 编译和运行 11
第2章 范例 12
2.1 入门范例——渲染一个圆锥 12
2.2 相机范例 14
2.3 命令/观察员范例 15
2.4 多个渲染器范例 18
2.5 管理属性和变换范例 20
.2.6 光照范例 22
2.6.1 范例一 22
2.6.2 范例二 25
2.7 交互器范例 27
2.8 3D小工具（Widget）范例 29
2.8.1 盒子小工具（BoxWidget）范例 29
2.8.2 滑块小工具（SlideWidget）范例 32
2.9 读取器范例 35
2.10 过滤器的简单范例 37
2.11 医学范例 39
2.11.1 范例一 39
2.11.2 范例二 43
2.11.3 范例三 46
2.12 与Windows GUI的集成范例1-API 51
2.13 与Windows GUI的集成范例2-MFC 55
2.13.1 与对话框应用程序集成的范例 56
2.13.2 与单文档（SDI）应用程序集成的范例 62
2.13.3 与多文档（MDI）应用程序集成的范例 69
第3章 数据集与数据属性 75
3.1 数据集的结构 75
3.2 数据集的属性 77
3.3 各种数据集类型 78
3.3.1 多边形数据集 78
3.3.2 结构化点数据集 81
3.3.3 矩形网格数据集 85
3.3.4 结构化网格数据集 87
3.3.5 非结构化点 90
3.3.6 非结构化网格 90
3.4 快速生成简单数据集 93
3.4.1 程序化生成简单多边形数据集 93
3.4.2 采样隐函数生成结构化点数据集 95
3.5 数据集简单算法 98
3.5.1 点、单元数据转换 98
3.5.2 数据重组 98
3.5.3 数据追加 98
3.6 数据集的读写 99
3.6.1 读取器 99
3.6.2 写入器 100
3.6.3 其他数据接口 100
第4章 可视化算法 102
4.1 颜色映射 102
4.2 标量的生成-坐标投影 107
4.3 抽取轮廓 112
4.4 给等值面着色 115
4.5 图形符号 118
4.6 流线 120
4.7 流面 125
4.8 剪切（Cut） 128
4.9 剪裁（Clip） 131
4.10 探测（Probing） 134
4.11 纹理映射 137
第5章 图像数据集及其处理 144
5.1 图像数据集与结构化点数据集 144
5.2 手动创建图像数据集 144
5.3 显示图像数据集 145
5.3.1 图像查看器vtkImageViewer 145
5.3.2 图像演员vtkImageActor 145
5.4 程序化生成图像数据集 146
5.5 图像处理 150
5.5.1 标量逻辑运算 150
5.5.2 标量数学运算 151
5.5.3 标量偏移倍乘 151
5.5.4 标量映射颜色 151
5.5.5 基于标量值的翘曲 152
5.5.6 标量统计 153
5.5.7 图像分割 155
5.5.8 图像梯度 157
5.5.9 图像平滑 159
5.5.10 频域处理 166
5.5.11 图像缩放 168
5.5.12 图像轴排列 172
5.5.13 图像轴翻转 173
5.5.14 图像重切片 175
5.6 体渲染 178
5.6.1 体渲染的不同之处 178
5.6.2 体渲染的前提-映射出颜色值和不透明度 179
5.6.3 一个简单的体渲染例子 180
5.6.4 两个关键对象 182
第6章 显示DICOM序列文件的实例 185
6.1 引例 185
6.1.1 图像文件的读取 185
6.1.2 边界框的显示 186
6.1.3 正交面的显示——vtkImagePlaneWidget 186
6.2 对VTK对象的简单封装 188
6.2.1 文件读取 189
6.2.2 图像显示 189
6.3 实现 191
6.3.1 创建工程 191
6.3.2 编辑资源 192
6.3.3 实现读取部分 192
6.3.4 实现自定义类 194
6.4 改进 201
6.4.1 彩色边框 201
6.4.2 按键控制widget显示 202
6.4.3 交互同步更新 203
6.4.4 增加滑块 204
第7章 医学图像处理的相关软件 208
7.1 VTK Designer 208
7.1.1 功能简介 208
7.1.2 快速入门指导 209
7.1.3 设置 211
7.2 MIPAV软件实现脑图谱与解剖图像融合 212
7.3 3D Slicer 217
7.3.1 Slicer3下的三维可视化 217
7.3.2 Slicer3下的图像引导治疗 243
7.4 三维可视化与图像引导下的治疗 294
参考文献 298
医学图像编程技术
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