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数字骨科简介

--什么是数字化？新疆医科大学第五附属医院数字骨科实验室刘大鹏

项目设计信息新疆医科大学第五附属医院骨科任何现象都可以认为是信息，包括我们看到、听到、嗅到、尝到、触到以及使用仪器探测到的一切。信号信号是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。

数字信息数字信息与传统模拟信息相比，在存储、处理、传输、检索和利用等方面都具有无可比拟的优越性。传统信息方式数字化信息方式

模拟信号连续无限数字信号离散有限

模拟信号在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号。

数字信号在时间和幅度上都是离散的信号称为数字信号。

模拟信号的数字化过程

左图为采样率2000Hz，量化等级为20的采样量化过程右图为采样率4000Hz，量化等级为40的采样量化过程当采样率和量化等级提高一倍，从图中可以看出，当用D/A转换器重构原来信号时（图中的轮廓线），信号的失真明显减少，信号质量得到了提高。

2.图象信息的数字化图象信息由构成图象各个部分的颜色、深浅等因素组成。图象信息的数字化采用按空间分割的方法，被分割出的每个部分称为像素或点。

像素组成图像像素的数量，常用m×n表示。m表示每行像素数目，n表示图象行数。像素越高，图象越清晰。60×39600×396

14.April.2005,PublicLecture—byGaoJian

扫描点云

DICOM格式CT图像512*512

图像和矩阵的转化

灰度值矩阵（262144）

灰度值矩阵

256阶灰度图像

点运算设图像其运算可以分为图像自身的运算和图像间的运算，从根本上而言可以看成对图像位置的运算或对该位置上灰度级的运算。

基本代数运算：图像象素几何位置不变图像灰度级的加、减、乘、除等运算。几何运算：图像象素位置变换后，经过计算，确定该象素灰度的运算。例如图像f和g：

代数运算就是二者点对点的加、减、乘、除运算。对f图所有灰度加c级灰度可作如下处理：J=f+c

给整幅图像增加灰度级会使图像亮度得到提高整体偏亮，给个别象素加灰度值可以使目标景物突出，例如：

给一幅图像乘以一个系数，可以改变图像的灰度级范围如：原来是20－200的灰度级范围，乘以2则有40－400的灰度级范围

图像的仿射变换

图像的旋转变换也可以用矩阵变换表示。设点P0(x0,y0)旋转θ角后的对应点为P(x,y)。yOxP0（x0,y0）P(x,y)aqrr矩阵运算

数字化技术优势数字化技术作为一种通用信息工程技术，具有的技术优势: 这些重大技术优势给各个领域专业技术的改造、革新提供了崭新的手段。信噪比高传递可靠迅速便于存储、提取和集成联网分辩率高表述精度高可编程处理处理迅速

设计数字化管路设计强度分析结构分析数字预装配CAM装配过程仿真装配过程仿真

制造装备数字化

1.基于数字图像处理技术的计算机辅助手术设计新疆医科大学第五附属医院骨科

2.数字化骨科植入物数据库的建立新疆医科大学第五附属医院骨科

3.有限元分析骨科领域的应用新疆医科大学第五附属医院骨科

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