数字X线影像增强方法的研究和系统实现

摘要

医学影像学的出现使得传统上的经验医学发生了革命性的变化.经过一百多年的应用,医学影像学不断地发展,医学成像技术得到了长足的进步.尤其是在过去三十年中,技术的革新、信息技术的迅猛发展进一步为医学影像领域带来了深刻的变化,医学成像技术在迅速地朝数字化方向发展.数字X线成像技术是目前应用最广泛的医学数字成像技术,数字X线影像占据了70％以上的放射影像.数字X线影像由于其成像原理、成像设备等原因,一些组织结构无法在X线影像上清晰地显示,出现组织边缘不易区分,边界模糊等情况,尤其是CR影像,这给诊断造成了一定的困难.凸显组织边缘和细节可以提高影像质量,为诊断医生提供更丰富的诊断信息,提高诊断医生的工作效率,并减少X线质量造成的诊断失误.而目前临床上缺少通用的而又能有效地增强影像的解决方案.基于此,该文的研究目标是:根据数字X线影像特点,设计并实现一种有效的数字X线影像增强方法,凸现组织边缘和细节信息,并实现一个具备高级影像处理功能的通用影像处理系统,投入临床应用,提高诊断医生的工作效率,减少诊断失误率.围绕上述目标,该文完成了以下工作:1.基于数字X线影像的特点,分析了现有的影像增强方法及其存在的问题;2.设计并实现适于临床使用的数字X线影像增强方法;3.设计并实现一个符合影像科室流程的医学影像处理系统,实现影像增强方法并应用于临床.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第1章绪论

1.1 引言

1.2 数字医学影像分类

1.2.1数字X线影像

1.2.2数字血管减影影像

1.2.3计算机断层医学影像

1.2.4磁共振医学影像

1.2.5核医学影像

1.2.6超声医学影像

1.2.7总结

1.3 数字X线影像

1.3.1计算机放射摄影(CR)系统

1.3.2直接数字摄影(DR)系统

1.3.3影像特点

1.4 应用现状

1.5 研究目标

第2章影像增强方法回顾

2.1 引言

2.2 调窗

2.3 直方图均衡化

2.4 UNSHARP MASKING

2.4.1算法概述

2.4.2滤波器的选择

2.4.3增强系数A的选择

2.4.4算法总结

2.5 其他

2.6 小结

第3章多掩膜影像增强算法(MUSE)

3.1 引言

3.2 算法概述

3.3 算法流程

3.4 算法总结

3.4.1计算量

3.4.2细节增强

3.4.3噪声抑制

3.5 效果评估

3.6 小结

第4章医学影像处理系统设计与实现

4.1 引言

4.2 需求分析

4.3 方案设计

4.3.1功能设计

4.3.2流程设计

4.4 系统实现

4.4.1系统的开发环境

4.4.2系统的开发技术

4.4.3 ImageWorks系统的实现和结果

4.5 临床应用

4.5.1应用实例

4.5.2应用结果

4.6 小结

第5章总结与展望

5.1 工作总结

5.1.1影像增强方法回顾

5.1.2多掩膜影像增强算法设计和实现

5.1.3医学影像处理系统设计和实现

5.2 展望

参考文献

附录A. 作者在攻读硕士学位期间完成的有关论文

附录B. 其他一些影像增强算法的描述

1. FUJI MFP

2. KODAK EVP

3. AGFA MUSICA