計算機在醫學超聲圖像處理中的應用

張曉宇

超生成像技術、X-射線成像技術、CT成像技術、磁共振成像技術是目前臨床廣泛應用的四大現代醫學影像技術。超聲成像技術基本原理是聲學，通過向人體發射超聲、接受超聲回波信號而獲得人體內部的信息來而進行診斷。因其具有廉價、無損傷、無輻射、檢查無痛苦、檢查時間短等優勢備受臨床醫師和患者的青睞。此外超聲技術尤其適合于對軟組織（如胎兒）和運動器官（如心臟）的檢查診斷。隨著現代信息的發展，計算機廣泛應用于超聲成像前、成像時、以及成像后等各個方面。計算機使得超聲成像更加清晰、增強對病變的檢出率，增加超聲診斷的準確率。

超聲主要是利用超聲波與人體器官的差異，并以波形、曲線或圖像的形式進行顯示和記錄。超生射人體內，由于人體器官的聲阻抗和衰減的不同，產生補痛的反射衰減，顯示在影屏上形成聲響圖。常見的超聲成像過程中圖像處理的方法有圖像增強、銳化處理、平滑處理、偽色彩處理和圖像分割方法等。

1圖像增強

增強圖像對比度是圖像處理的一種十分重要而且基本的圖像處理技術。原始的圖像分部比較的稀疏，通過拉大圖像的對比度，達到視覺上增強的效果，使原本模糊不清的圖像變得更加清晰可辨，使原本不容易識別的病變的部位更容易暴露出來。

2圖像銳化處理

圖像銳化處理可以使圖像的邊緣和輪廓更加清楚，使原本模糊的圖像變得更加清晰。此外圖像銳化還可以提取目標物的邊界，對圖像進行分割，從而更容易實現對目標物的識。通過對圖像的銳化是所形成的圖像更易于人的觀察和識別。圖像銳化的常見方法有兩種。一種是微分法，另外一種是高通濾波法。

3圖像平滑處理

圖像平滑處理也是常用的改善圖像質量的方法。圖像平滑處理后能夠更突出圖像的寬大區域、低頻成分、主干部分或抑制噪聲和干擾成分，提高圖像的質量。一般情況下，超聲探頭所獲得的同一探查部位的靜態臟器圖像具有相同的總灰度值，然而，由于實際噪聲的不可避免和它的隨機性，噪聲對某一象素或某幀圖像的影響總是存在的。圖像平滑處理可以起到抑制或消除噪音的效果。

4圖像偽色彩處理

圖像偽色彩圖處理是將黑白圖像轉換成彩色圖像的方法。超聲形成的圖像是灰度圖象，而人眼對灰度分辨能力很差，卻能辨出上千種彩色的色調和強度。因此將圖像進行偽色彩處理可以提高人眼對圖像的細節分辨能力，獲取更多的信息。

5圖像分割

水平集圖像處理的方法主要的目的是對對圖像去噪和切割。具有提高超聲醫學圖像質量，實現半自動化定量分析的目地嘲。

隨著計算機技術的應用，醫學逐漸趨于網絡化、數字化，超聲技術輔助臨床診斷廣泛應用，需要依附于計算機技術的不斷進步。計算機在醫學圖像中的應用輔助疾病的診斷，從而極大地提高了臨床診斷水平。因此計算機技術在醫學超聲圖像處理中的應用受到廣泛的關注，計算機技術的進步對于提高超聲成像質量，提高超聲診斷準確率具有重要的意義。

（作者單位：山東中醫藥大學理工學院2014級本科計算機科學與技術專業）