B超圖像數(shù)據(jù)采集及計算機圖像處理

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摘要：B超作為一種醫(yī)學影像技術，具有較高的安全性和較低的成本，成為醫(yī)學四大影像技術之一，在醫(yī)學診斷中得到廣泛的應用，具有良好的發(fā)展趨勢和應用研究。文章立足B超圖像數(shù)據(jù)采集以及圖像處理技術對其進行分析，詳細介紹了計算機圖像處理在B超圖像處理中的應用，希望能夠為相關工作者提供參考。

關鍵詞：B超圖像；醫(yī)學影像；數(shù)據(jù)采集；圖像處理技術

前言

B超診斷儀在很多疾病診斷中有著廣泛的應用，并且表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，其無創(chuàng)、無痛、無放射線，并且能夠重復使用、價格低廉，在諸多領域成為影像檢查的首選方法。目前，我國市場上銷售的B超診斷儀難以滿足新技術的需求，而國外進口的高檔B超診斷儀，雖然功能性強，但是價格昂貴。針對這種情況，計算機領域已經(jīng)有相應的解決辦法對B超圖像進行收集和整理，并通過使用圖像處理技術對圖像進行有效處理，提升B超診斷儀的性能，提高診斷的科學性。

1B超圖像采集

B超診斷儀采集的影像為數(shù)字圖像，采用數(shù)字化圖像處理技術能夠增強清晰度，對病灶邊緣進行圖像清晰處理，醫(yī)生通過分析更加明確的影像圖片，能夠更準確、更快速的做出診斷，結合病人自身實際情況制定科學合理的治療方案。B超診斷儀將采集的圖像有目的地存入計算機中，建立與病人相關的信息庫，形成醫(yī)學影像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)庫中的信息進行綜合性管理，提高B超圖像利用率，為臨床診斷奠定良好基礎。B超圖像采集系統(tǒng)中的數(shù)字存儲技術保證圖像存取效率，提高B超圖像查詢速度和管理效率，為醫(yī)生和患者帶來便利。數(shù)字存儲技術還代替了傳統(tǒng)紙質(zhì)打印媒介，降低了人工成本，節(jié)約了開支。數(shù)字存儲能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸，為遠程診斷提供便利條件，適應了醫(yī)療事業(yè)互聯(lián)發(fā)展的趨勢。

2B超計算機圖像處理技術

2.1圖像增強技術

圖像增強技術作為圖像處理領域的基本技術之一，通過將原始分散而稀疏的圖片通過拉大對比度，增強視覺效果，能夠使原本模糊不清甚至無法辨認的圖片清晰化。隨著科學不斷發(fā)展進步，在圖像增強技術的基礎上，衍生出B超圖像增強技術。B超圖像中明暗分布直接影響圖像的清晰度，圖像的展示情況也受到對比度的影響，當一幅圖像大部分區(qū)域亮而局部不亮時，說明該圖對比度低，圖像整體較為模糊，不利于辨認；而一幅圖像大部分區(qū)域的明、暗程度相似，圖像中明、暗區(qū)域分配合理。則這一圖像的對比度高，能夠被人們清晰地辨認出來。因此，圖像增強技術在進行B超圖片處理中有著不可替代的作用。相關技術人員進行圖片處理時，應當合理調(diào)整灰度范圍，通過調(diào)整圖片的對比方式，改變視覺效果。對比度較低的圖像基本都是由有限灰度所構成，其主要特點是像素范圍較為集中，僅利用很小的像素范圍就可以顯示圖像，借助此區(qū)域內(nèi)的直方圖準確判定檢查區(qū)域，通過對比拉伸將原始圖像動態(tài)范圍加寬，將B超圖像中原有重要且又無法查詢的信息提取出來，以此達成增強圖像視覺效果的作用。

2.2圖像去噪處理技術

B超圖像在收集和轉(zhuǎn)換過程中，經(jīng)常會受到不規(guī)則隨機噪聲影響，隨機噪聲的大小直接影響到圖像質(zhì)量，為了抑制機器噪聲提升圖像質(zhì)量，必須對B超圖像進行去噪處理。其中較為常用的中值濾波法就能對B超圖像進行去噪處理。中值濾波作為一種非線性的處理方式，需要在固定條件下克服線性濾波器的影響，這就需要技術人員進行技術處理時，應當避免中值濾波為圖像細節(jié)帶來的影響，這種模式能夠去除脈沖波的干擾，是在B超圖像中一種較為有效的去噪聲方式。中值濾波的使用方法通常是對于奇數(shù)個點的滑動窗口進行中間值替代，常選擇3×3的方形進行中值濾波法進行去噪處理，隨后再進行邊緣的檢測。

2.3圖像邊緣檢測技術

B超圖像邊緣主要指像素灰度屋頂變化、階躍變化等諸如此類的像素集合，通常存在于物體與物體之間、物體與背景之間等。B超圖像邊緣的構成特點是圖像邊緣像素變化較為平緩，而圖像垂直方向的像素變化較為劇烈，其計算方法就是將符合邊緣像素要求的邊緣像素予以數(shù)學微分算子。如果圖像邊緣變化較強，這類圖像能夠使人產(chǎn)生強烈的視覺感受，便于對圖像觀察，而數(shù)字圖像邊緣檢測技術是對圖像進行分割，也是圖像分析領域一項基礎技術。因此，在進行B超圖像收集時，人們應當充分利用這一技術，加強邊緣值增強處理。由于圖像受到物理機制約束，超聲圖像中也存在巨大的噪聲，在提取時通常會得到虛假邊緣，其灰度變化并不是人們所關注的邊緣，這些虛假邊緣也會對圖像處理造成一定的困難，技術人員需要尋找對噪聲不敏感、定位準確的邊緣進行檢測，提高圖片綜合性能，這也是當前圖片處理工作者的工作目標。傳統(tǒng)圖像邊緣檢測技術中的Sobel、Prewitt、Roberts等對于噪聲十分敏感，致使上述技術在實際應用中存在一定困難，現(xiàn)在通過改進，提出二階導數(shù)零交叉點定位邊緣的方法，針對B超圖像邊緣檢測進行重新檢測，事實證明，這種方式能夠通過反復試驗，較為理想。

2.4偽彩色顯示技術

人們通過B超診斷儀所得出的圖像為灰度圖像，大部分人都很難適應灰度圖像，但對于彩色圖片的分析度和飽和度更易接受，將灰度較高的圖像轉(zhuǎn)化為彩色圖像的處理方法稱為偽彩色顯示技術。偽彩色顯示技術在醫(yī)學圖像處理中十分常見。對于圖像而言，偽彩色顯示技術是一種映射過程，利用這種技術能夠識別灰度差較小的圖像，提高B超圖像的觀察力，提高診斷準確率。偽彩色處理技術的原理就是將黑白圖像中各部分灰度分子賦予不同的色彩，將圖像進行不同映射并進行轉(zhuǎn)化，提高人眼對于圖像的分辨能力，這種模式較為常見，具體方式為：設f（x，y）為一幅黑白B超圖像，R（x，y）、G（x，y）、B（x，y）為f（x，y）分別映射到RGB空間的3個顏色分量，則偽彩色處理可表示為：R（x，y）=TR[f（x，y）]G（x，y）=TG[f（x，y）]B（x，y）=TB[f（x，y）]其中T為某種映射函數(shù)。

2.5紋理分析技術

B超圖像會產(chǎn)生顆粒狀紋理，其主要原因分兩類，一類是B超圖像本身就存在顆粒斑紋，這種斑紋來自于組織反射超聲波與射線相互干擾引起的噪聲，這種噪聲對臨床診斷無用，并不是由于病人機體問題產(chǎn)生的，對于這類紋理可以不用分析。另一類就是被查體自身結構相關顆粒狀紋理，圖像中的紋理會隨著自查體的變化而變化，在臨床診斷上是一種較為有用的信息，人們對于這類信息紋理分析有助于診斷被查體的病情。當圖像在相同的組織成像條件下會形成相同的圖像紋理模式，正常的與有病變的器官圖像組織顆粒的分布情況有所不同?？紤]到這一點，人們對于B超圖像進行紋理分析是分辨病情的重要環(huán)節(jié)之一，需要技術人員掌握紋理分析技術。而紋理分析技術有很多種，其中，最為常見的有極大極小值法（MM法）、灰度行程法（GTS法）、灰度級差法（GLD）、共生矩陣法、離散分形布朗隨機場模型法等，這些方式都能更快的找準問題，有利于對紋理進行準確的分析，能夠為醫(yī)生的診斷提供支持。

3結束語

醫(yī)生在診斷過程中廣泛使用經(jīng)過圖像處理的醫(yī)學影像，所以醫(yī)學圖像處理技術對于影像診斷具有積極應用和重要影響。從實際應用角度看，B超圖像在采集、存儲過程中都需要經(jīng)過計算機圖像處理技術予以有效處理，將原本質(zhì)量較差、清晰度較低的醫(yī)療圖像轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量高、清晰度高的圖像，有利于醫(yī)生診斷。目前，采用計算機技術對B超圖像的采集和處理已經(jīng)成為專業(yè)人士的重要研究內(nèi)容，需要不斷投入研究力度，達到較高的預期目標。

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作者：曲濱鵬 繆佳 曲超毅 單位：山東醫(yī)學高等?？茖W校