【摘要】數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)(Digital Radiography)是一種新的成像技術(shù),針對DR圖像光暈與噪聲,在實驗了多種圖像增強算法的基礎(chǔ)之上,本文提出了一種改進的對比度受限直方圖均衡算法。通過應(yīng)用本文提出的方法對人體各部位采集的圖像進行多次增強,證明了本方法可以很好地抑制光暈的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】DR CLAHE光暈圖像增強
隨著電子技術(shù)在各個方面的應(yīng)用,圖像的數(shù)字化進程十分迅速。人們要求高質(zhì)量的圖像,不僅僅為了滿足視覺需要,更因為在信號分析、通信技術(shù)和計算機科學(xué)的各個方面,都需要對各種圖像進行分析處理從而得出結(jié)論和相關(guān)數(shù)據(jù)。
一、自適應(yīng)計算截止灰度級
人眼的識別能力是有限的,無法辨別圖像中過亮和過暗區(qū)域中灰度微小的變化,所占用過多的灰度級造成一定浪費,可以對灰度級進行壓縮。
2.1信噪比
信噪比是指信號源產(chǎn)生最大不失真信號強度與同時發(fā)出的噪聲強度之間的比率,通常以S/N表示,一般用分貝(dB)為單位,信噪比越高表示質(zhì)量越好。同樣的定義也可以適用在醫(yī)學(xué)圖像中,我們首先可以通過計算一幅醫(yī)學(xué)圖像的均方誤差,然后由均方誤差推算出其峰值信噪比。
2.2信息熵
我們將H(u)稱為信息的熵,它表示的含義是觀察到單個信源符號輸出時能夠獲取的平均信息量。當信源各符號的出現(xiàn)概率相等時,此時熵達到最大,此時信源能夠提供最大可能的信源符號平均信息量。
三、程序?qū)崿F(xiàn)及結(jié)果分析
由圖1可以發(fā)現(xiàn),應(yīng)用綜合算法,可以明顯增強圖像的層次感,比如大骨盆及脊柱上側(cè),效果與處理前相比有了顯著提高;腓骨圖像經(jīng)過處理后,可以明顯觀察到踝關(guān)節(jié)部分的鋼板和鋼釘,同時裙子的褶皺也被真實還原,比起原圖,處理后的圖像提供了更多的信息量。
雖然主觀上已經(jīng)可以明顯看出這種綜合算法處理后的圖像效果,我們?nèi)匀恍枰陀^評價標準來衡量,即本節(jié)前述的峰值信噪比(PSNR)和信息熵(MSE),現(xiàn)分別選取大骨盆、腳、頸椎、膝蓋和腰椎圖像,計算其處理前后的峰值信噪比和信息熵。運用改進算法得到的實驗數(shù)據(jù)和Contextvision公司標準的數(shù)據(jù)對比如表1和表2所示。
顯而易見,使用自適應(yīng)直方圖均衡與反銳化掩模融合技術(shù)的圖像增強算法,圖像在盡可能多的保持原始圖像信息及避免噪聲放大的同時,增強了圖像的可視性,尤其是暗區(qū)及細微部分的層次感大大加強,而且無偽影產(chǎn)生,視覺效果得到了極大改善,此增強方法比Contextvision公司的所達到的標準更高,即還原的信息量更大。
四、總結(jié)
本文以數(shù)字圖像處理為背景,提出了能抑制光暈現(xiàn)象的改進的對比度受限直方圖均衡算法。對算法進行優(yōu)化之后,設(shè)計了一個醫(yī)學(xué)圖像處理軟件。本文設(shè)計的軟件系統(tǒng)已經(jīng)嵌入到醫(yī)院的DR影像系統(tǒng)中進行實際應(yīng)用,并且圖像的處理效果得到了醫(yī)生的認可,處理時間滿足點片的時間要求。
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