论直接数字化Ｘ线摄影系统图像处理７ｂ－法 李汝佳，何淑韫，赵幼平 （佛山市第一人民医院，广东佛山５２８０００） ［中图分类号］ＴＨ７７４ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００２—２３７６（２０１３Ｉ １２—００５８—０２ ［摘要］在科技日益发达的今天，ｘ线检查的数字化已然成为一种趋势，直接数字化ｘ线摄影系统 （ＤＲ）图像处理方法的研究更是医学界研究的热点，该研究更能够全面的反应图像中人体的各种组织信息，从 而更全面、更及时的了解人体的健康状况。在本文中综合论述了几种利用ＤＲ图像处理方法，并用实例验证了 经处理后数字化影像的优势。 ［关键词］ｘ线摄影系统；数字化；图像处理 直接数字化ｘ线相比传统的ｘ线摄影在成像 方面有着很大的优势：它能够降低ｘ射线剂量； 图像质量相对优异且后处理功能强大；存储效率和 （２）动态误差校正。在采集校准参考图的时 候，为了降低或是剔除随机噪声的影响，多数情况 下会使用多幅图互相叠加之后取平均的算法。因为 所有射线条件下所得的图像都会包含暗场图像所代 表的偏差误差成分，因此任意两幅图相减之后就是 它们所对应射线剂量的差值在各个像元的实际响 应。 工作效率较高；节约资源等。基于直接数字化ｘ 线的诸多优势，可见该研究有着重要的应用价值和 理论意义。本文利用ｘ线摄影在胸部的应用具体 评价ＤＲ图像处理方法的优势。 １ 资料 ２．２图像拼接 我院于２０１０年６月一２０１１年６月对１００例患 者进行胸部ｘ线摄片，并且进行图像处理。其中 男性患者６０例，女性患者４０例，年龄在２０～６０ 岁之间。对患者进行ＤＲ摄影图像处理后和普通图 像质量对比。 ２图像处理方法 图像配准和图像融合是图像拼接处理过程中两 个环节。 １）图像配准 一幅图经过相应的几何变换从而投影到另一幅 图中的环节就是图像配准，这将会使等待配准的两 幅图的相关点在空间上达到一致性。图像配准主要 有以下几种方法： ２．１图像校正 ＤＲ图像校正有动态误差校正和静态误差校正 两类。本文中选择动态误差校正作为图像处理的手 段之一。 （１）基于区域的图像配准。该方法进行配准 运算时直接采用图像的像素值，计算相对简单，且 便于实现，但计算量庞大，并且对图像噪声的适应 能力不强。 （１）静态误差是一种与ｘ线光场剂量和分布 无关的误差。该误差中的瑕疵像元噪声因其中有些 点会随着人射ｘ线发生变化所以是相对比较特殊， 对它的校正一般情况下选用领域选择性平均法，在 （２）基于不同域的图像配准。该配准是利用 傅里叶变化将图像从时域转变成频域，进行图像配 准时利用该图像的傅里叶谱。 （３）基于特点的图像配准。该方法可以较好 传感器阵列的边缘，各个像元拥有８个临近像元， 在实际拍摄时的人体部位都是在平板中间。 收稿日期：２０１３—０８—１５ 的消除图像畸变和噪声所带来的不利影响。 ２）图像融合 为了消除两幅图在融合时由于亮度差异所形成 Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｖｏ１．２６，Ｎｏ．１ ２ ５８ 的拼接缝，将已经配准好的两幅图合并成为一幅 图，从而使得两幅图原来的重叠区域亮度逐渐向各 自的内部变化。融合方法主要有： （１）直接平均法。对配准后的两幅图中的重 叠区所对应的像素点的灰度值直接进行叠加之后算 出平均，这相当于对图像进行了一次低通滤波，然 而在最后的拼接图中会有相对清晰的拼接缝的存 在。 （２）中值滤波法。对配准图像中相互重叠的 地方进行中值滤波，可以在相应条件下克服由直接 平均法产生的图像细节不清晰的现象，而在拼接的 图像中依然有明显拼接缝存在的可能性。 （３）加权平均法。该算法类似于直接平均法， 但是重叠区的像素值是先加权然后再叠加平均。在 每幅图中，像素在距离图像中心较近的会获得较高 的权值，然而距离远的权值较低，通过此方法可以 使图像内容实现平滑过渡，使图像中的拼接痕迹较 好的得以消除。 （４）加权中值滤波法。该滤波方法是先对重 叠区域加权，之后对中值进行滤波处理，也会消除 拼接痕迹，但是会在一定程度上让目标物变得不够 清晰。 文中数字化图像中的图像融合处理选用加权平 均法进行。 ２．３图像增强 在医院的ＤＲ摄影过程中，每次拍摄的曝光区 域随检查部位的不同而变化，ｘ线图像经过图像校 正后图像质量已经很好，但由于ＤＲ图像动态范围 相当大，还有很多有用的信息在可视范围内没有很 好的显示出来，这就需要进行图像增强处理。图像 增强一般有三种方法。 （１）非线性变换曲线图像增强 ＤＲ图像在经过剪裁之后，已经剔除了一大部 分还没有曝光的冗余像素，得到的图像是病人还未 检查的部位。为了能够更加清晰的观察图像细节， 需要进一步处理图像中的物体部分。该方法为了得 到想要观察的区域利用图像的方差信息和积分投 影。该方法只是对某些区域进行初步的整体变换， 然而会对一些重要的区域造成忽略，特别是一些图 像细节。 医疗装备２０１３第１２期 （２）自适应钝化蒙片法增强 该方法利用对图像进行高通滤波，得以使原图 像中高频分量所占的比重提高，能够对图像的边缘 和细节进行较好的增强。该方法逐个增强图像的所 有像素，即便如此在所得的增强图像中也可能会存 在失真现象。 （３）可伸缩性图像自动增强 该项技术是采用一种图像增强方法得到图像上 叠加显示出了图像细节的图像，并且给予叠加后图 像一定的乘积因子，以便控制图像的整体效果。为 了得到细节增强图像，选择一种从原图像中采样后 进行高通滤波，再利用差值方法将处理后图像转化 成原图像大小的尺寸。 本文中的图像增强选用可伸缩性图像自动增强 方法进行。 ３结果 本文经过上述图像处理方法对数字化图像进行 处理后，与普通图像的对比见表１。 表１数字化图像与普通图像成像质量对比 图像类别 病例总数 一级例数 二级例数 三级例数 普通图像 １ｏｏ ６０ ３４ ６ 数字化图像 １ｏｏ ９０ ｌＯ ０ 表中评定质量级别分为一、二、三级，由表中 可见，１００例经过处理的数字化图像的影像质量相 比普通图像的质量要好很多。 ４结论 本文通过对ＤＲ图像处理方法的探讨，加上临 床实例的图像对比，充分体现了图像处理的优势， 对病变的分辨能力得以提高，而且能够更准确的突 出影像细微的差别，在临床研究上有着重要的价 值。 ［参考文献］ ［１］赵文前，孙玉芝，薛剑锋等．直接数字化Ｘ线摄影在 胸部的应用［Ｊ］．中国医学影像学杂志，２００３，１１ （１）：４５—４９． ［２］谌家喜．直接数字化Ｘ线摄影系统图像处理方法研究 ［Ｄ］．安徽：中国科学技术大学电气工程与自动化学 院，２００８． ［３］马强，赵建国，习宁强．直接数字化成像在胸部ｘ线 检查中的应用［Ｊ］．宁夏医学杂志，２００５，２７（３）： ２０９—３００． ５９
