直接數字化X線攝影系統圖像處理方法研究

李汝佳（佛山市第一人醫院，廣東佛山528000）

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直接數字化X線攝影系統圖像處理方法研究

李汝佳
（佛山市第一人醫院，廣東佛山528000）

〔摘要〕目的：探討直接數字化X線攝影系統圖像處理方法及效果。方法：回顧性分析2012年1月至2014年12月對86例患者進行胸部X線射片，采用圖像校正、圖像拼接、圖像前景處理、圖像增強的方式進行圖像處理。結果：86例DR圖像采集十分順利，圖像質量評定一級72例，二級14例，未出現三級圖像，完全符合臨床診斷需求。結論：直接數字化X線攝影系統憑借著良好的圖像處理方法可有效滿足診斷需求。

〔關鍵詞〕數字化X線；攝影系統；圖像處理

直接數字化X線相比傳統的X線攝影在成像方面具有較大的優勢，其可有效降低X射線劑量，提升圖像的分辨率、存儲效率，提升工作效率，節約資源等[1-2]，基于直接數字化X線處理的諸多優勢，直接X線成像系統在臨床診斷疾病中具有重要的價值。

1　資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析我院于2012年1月～2014年12月對86例患者進行胸部X線射片，并且進行圖像處理，其中男49例，女37例，年齡21～68歲，比較對患者進行DR攝像處理后圖像質量。

1.2圖像處理方法

1.2.1圖像校正

DR圖像具有動態校正及靜態誤差校正兩種類型。① 動態誤差校正：在采集校準參考圖的同時，為有效降低或提出隨機噪音的影響，多數情況將采用多幅圖互相疊加后出現的取平均值算法，因為所有射線條件下獲得的圖像均包含暗場圖像所代表的偏差誤差成分，因而任意兩幅圖進行相加減后，就是其對應的射線劑量差值于各像元的實際響應；② 靜態誤差校正：靜態誤差時一種由X線光場劑量及分布無關的誤差，該種誤差中的瑕疵像元噪聲由于部分點將伴隨入射X線的變化而較為特殊，對其的校正多采用領域選擇性平均法，于傳感器陣列的邊緣，各像元包含8個臨近像元，拍攝過程中人體部位處于平板中部。

1.2.2圖像拼接

① 圖像配準：DR系統攝錄的圖像經幾何變化從而投影至另一幅圖中為圖像配準。圖像配準包含有以下方法：a 基于區域圖像配準 該配準方法在進行配準運算時采集的是直接圖像素值，計算過程相對較為簡單，方便實現，但計算量較為龐大，且對圖像噪音的適應能力不強；b 基于不同區域的圖像配準 該配準通過利用傅里葉變化實現將圖像由時域轉變為頻域，圖像配準采用傅里葉譜；c 給予特點的圖像配準 該配準方法可更好的消除圖像畸變及噪聲所產生的不利影響。② 圖像融合：是一種為有效消除兩幅圖像在融合過程中所產生的亮度差值的有效方法，通過將已經配準好的圖像合并一幅圖，從而促使兩幅圖原有的中諜區域亮度逐漸向各自內部變化。融合的方法主要包含：a 直接平均法對配準后的兩幅圖中的重疊區所對應的像素點灰度值進行直接疊加后計算平均，其相當對于一幅圖像進行了一次有效的低通波過濾；b 中值濾波法 對于配準后的圖像中帶有互相重疊的地方進行中值濾波，可在相應的條件下克服由于直接平均法所引發的圖像細節不清晰的現象，但對于拼接后的圖像仍舊有明顯的拼接縫隙可能；c 加權平均法 于每幅圖像中，像素在距離圖像中心較近的地方將獲得較高的權值，然而距離較遠的權值較低，經該方法可促使圖像內容實現平滑過渡，清除由于拼接過程中的痕跡；d 加權中值濾波法 該方法對重疊區域進行加權，后對中值實施濾波處理，進而有效消除拼接痕跡，但亦可一定程度上引發圖像處理不清晰。

1.2.3圖像前景處理

圖像經由二值化處理后，仍舊需要進一步確定X線照射的視野，即圖像的曝光區域，通常情況下該區域為規則的矩形區域，因而我們多采取逐行掃描方法進一步尋找矩形的四條邊，由于矩形的中心始終為平板探測器的中心區域，因而矩形區域是上下、左右所構成的區域，僅需要尋找矩形區域的上行、下行、左列及右列的位置即可。

1.2.4圖像增強

鈍化蒙片法可對圖像進行高通濾波以提升原圖像中高頻分量的比重，進而更好地增強圖像的邊緣及細節，傳統的鈍化蒙片法首先對圖像進行低通濾波獲取一幅模糊的圖像，后經該圖像減去模糊圖像。但該方法具有兩個缺陷：① 對噪聲非常敏感，當圖像存在一定噪聲時，獲得的增強圖像可出現比較明顯的不期望性扭曲；② 該圖像有較大的對比度獲取更大的增強作用，但對于原本的對比度具有較弱的增強作用，可能引發圖像整體增強后出現過多的偽影。該項技術利用一種圖像增強后獲得圖像增強疊加顯示圖像，給予一定的疊加圖像的乘積因子，獲得圖像的整體性效果，為更好的獲得細節增強圖像，選擇一種經由原圖像中采樣后進行高通濾波，采用差值的方式將處理后的圖像轉變為原有的圖像尺寸。

2　結果

86例患者的DR圖像采集均十分順利，圖像質量評定一級72例，二級14例，未出現三級圖像，完全符合臨床診斷需求。

3　小結

DR系統成像無中間能量轉換過程，經X射線抵達接收裝置后將直接轉換為數字信號供計算機采集，因而極大地減少了由于中間環節所帶來的不利影響，提升了X線的轉換效率，同時DR系統更高的分辨率、更快的成像速度、更低的X線輻射劑量、優異的圖像質量及強大的后處理功能充分體現了DR的優勢[3]。臨床影像醫師應認真掌握圖像校正、圖像拼接、圖像前景處理及圖像增強技巧，更好地提升X線質量，服務于臨床診斷及隨訪。

［參考文獻］

［1］ 王曉華，劉東聲，宣曉，等.數字化胸片處理參數對接塵者數字化X線胸片圖像的影響[J].中華勞動衛生職業病雜志，2013，31（5）:351-355.

［2］ 林創魯，程韜波，周松斌，等.數字化X線醫學圖像增強處理器研究[J].現代制造工程，2011，（4）:84-87.

［3］ 林建華，陳德基，陳焱淼，等.數字X線攝影和計算機X線攝影的應用比較與評價[J].中國醫學計算機成像雜志，2004，10 （2）:136-138.

收稿日期：2015-04-29

〔中圖分類號〕TP391.41

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1002-2376（2015）09-0006-02