【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 像，精度通常在 512X512X8bit以上。 圖象處理與分析 ?圖像處理和分析是指用一系列方法去獲取 、校正 、 增強(qiáng) 、 變換 、 壓縮可視圖像的技術(shù) ，其目的是提高信息的相對(duì)量 ， 如增強(qiáng)圖像中的某些部分或提取某些特征 ， 以便提取信息 。 (1)圖像恢復(fù)： (2)圖像增強(qiáng)： (3)邊緣檢測(cè) (4)圖像分割： (5)圖像測(cè)量： (6)圖像壓縮： (7)圖像配準(zhǔn)與融合： (8)三維成像： (1)圖像恢復(fù)： 目的是要改進(jìn)圖像質(zhì)量 ， 將圖像中的干擾信息去除 。 在圖像獲取時(shí) ， 許多因素會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降 。 如 CT掃描時(shí)病人的呼吸 、 心跳等 ， 不僅造成圖像模糊 ， 甚至產(chǎn)生偽像 。 用變換 、 濾波等算法可以去除干擾 。 (2)圖像增強(qiáng)： 按應(yīng)用需求對(duì)圖形進(jìn)行處理 ， 以加強(qiáng)信息提取 。 圖像增強(qiáng)技術(shù)主要包括：對(duì)比度處理 、 基于灰度直方圖的變換處理 、 圖像減影和平均 、 空間濾波 、 頻域增強(qiáng)和偽彩色處理等 。 (3)邊緣檢測(cè)： 邊緣是圖像中具有不同平均灰度的兩個(gè)區(qū)域之間的邊界，邊緣檢測(cè)是利用邊緣反映局部灰度變化這一特性直接將邊緣找出來。 從數(shù)學(xué)的角度而言對(duì)圖像的灰度特性進(jìn)行微分運(yùn)算，就可以檢測(cè)圖像邊緣象素點(diǎn)處的不連續(xù)程度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣的檢測(cè)。 (4)圖像分割： 圖像分割是指把一幅圖像分成各具特性 （ 灰度 、顏色 、 紋理 ） 的區(qū)域并提取出感興趣的目標(biāo)（ 單個(gè)區(qū)域 、 多個(gè)區(qū)域或三維結(jié)構(gòu) ） 。 圖像分割是圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺低層次處理中最基本和最重要的研究?jī)?nèi)容 ， 是成功地進(jìn)行下一步圖像分析和理解的關(guān)鍵技術(shù) 。 可以說 ， 圖像分割結(jié)果的質(zhì)量直接影響以后進(jìn)行的分析和理解的質(zhì)量 。 (5)圖像測(cè)量： 測(cè)量圖像的幾何特征（面積、形狀、圓周等）、強(qiáng)度特征（灰度分布：均值、標(biāo)準(zhǔn)差）、顏色特征（顏色、顏色分布）、紋理特征（細(xì)微結(jié)構(gòu)：定量地表示小距離內(nèi)灰度值的變化）。 (6)圖像壓縮： 圖像壓縮是用某種特定的算法將原圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮 ， 獲得與原圖像盡量逼真的圖像 ，使存儲(chǔ)占用的空間減少 ， 傳輸速度加快 。 而解壓縮算法可以近似或完全恢復(fù)原來的圖像 。 (7)圖像配準(zhǔn)與融合： 配準(zhǔn)指尋找兩幅圖像數(shù)據(jù)集之間的幾何變換關(guān)系 ， 將兩幅圖像的坐標(biāo)空間轉(zhuǎn)換到同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)空間的過程 。 模板配準(zhǔn)是把標(biāo)準(zhǔn)圖形 （ 模板 ） 放在圖像中 ， 觀察其相關(guān)性 ， 如腦外科手術(shù)時(shí)手術(shù)器械與病人手術(shù)部位的配準(zhǔn) 。 體視化配準(zhǔn)是指來自不同設(shè)備的圖像之間的配準(zhǔn) ， 或同一設(shè)備不同斷層圖像之間的配準(zhǔn) 。 如病人頭部某一個(gè)體素既有對(duì) X線的吸收屬性 （ X線圖像 ） ，也有組織質(zhì)子密度的屬性 （ MRI圖像 ） ， 還有代謝物濃度的屬性 （ MRS圖像 ） 等等 ， 這些原本統(tǒng)一的屬性被分散到各個(gè)圖像上 ， 配準(zhǔn)就是要形成一個(gè)新的圖像 （ 二維或三維 ） ， 含有各種屬性 ， 即病人的計(jì)算機(jī)仿真模型 。融合則是將各種圖像配準(zhǔn)并構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集 。 外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中就有病人 、 手術(shù)器械和病人的計(jì)算機(jī)仿真模型之間的配準(zhǔn)和融合 。 圖像配準(zhǔn)與圖像融合各是什么含義？ (8)三維成像： 以前 ， 二維醫(yī)學(xué)斷層圖像獲得以后 ， 醫(yī)生對(duì)序列斷層圖像依次觀察和分析 ， 在頭腦中構(gòu)建目標(biāo)的三維圖像以及目標(biāo)與周圍組織之間的空間關(guān)系 。 利用圖像三維重建和顯示技術(shù)可以將掃描所獲得的斷層圖像數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)重新構(gòu)建解剖結(jié)構(gòu)的三維圖像 ， 在醫(yī)學(xué)診斷 、 外科手術(shù) 、和放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)等方面有著極具臨床價(jià)值的應(yīng)用 。 醫(yī)學(xué)影像成像設(shè)備 PACS的作用 PACS系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù) ， 將不同型號(hào) 、 類別 、 地點(diǎn)的設(shè)備產(chǎn)生的圖像 ， 在統(tǒng)一的數(shù)字圖像格式標(biāo)準(zhǔn)下 ， 進(jìn)行存儲(chǔ) ， 按用戶需求檢索 、 調(diào)閱 ， 用戶可以在自己的終端上對(duì)圖像作各種處理 ， 輔助診斷和治療 。 圖像保存的傳統(tǒng)介質(zhì)采用的是膠片 、 照片或紙張等 ，其缺點(diǎn)是成本高 ， 效率低；保存場(chǎng)地需不斷增加 ，保管不易；需防蛀 、 霉變 、 丟失；圖像復(fù)制 、 傳遞不便 ， 歷史圖像檢索困難 。 PACS徹底改變了傳統(tǒng)的圖像保存和傳遞方式 ， 數(shù)字圖像保存在磁盤 、 磁帶 、光盤上 ， 占地小 ， 成本低 ， 保存時(shí)間長(zhǎng) 。 利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)可以高速 、 高效的檢索 、 復(fù)制 、傳遞圖像 ， 真正實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)圖像信息資源的共享 。 圖像的跨科室 、 醫(yī)院 、 地區(qū)流動(dòng) ， 減少了等待檢查結(jié)果的時(shí)間 ， 方便了醫(yī)生檢索相關(guān)圖像 ， 有利于迅速診斷和治療 ， 無損 、 高效的圖像傳輸 ， 提高了遠(yuǎn)程會(huì)診的質(zhì)量 。 計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖像處理功能 ， 可以在讀片終端上對(duì)圖像做各種處理 ， 進(jìn)行更細(xì)致的觀察 ， 具有更多的圖像顯示方式：三維重建 、 虛擬內(nèi)窺鏡 、 圖像融合等等 ，提供了更多的信息 。 將人類在利用醫(yī)學(xué)圖像診斷和治療上的知識(shí)積累 ， 轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)軟件 ， 使醫(yī)學(xué)圖像診斷治療技術(shù)走向更深的層次 。 在圖像信息越來越多的今天 ， 讓計(jì)算機(jī)成為圖像的第一讀者 ， 也將成為可能 。 PACS發(fā)展歷史 從 PACS的技術(shù)發(fā)展來看 ， 可分為三個(gè)階段 第一階段 （ 80年代中期 90年代中期 ） 第二階段（ 90年代中期 上世紀(jì)末） 第三階段（上世紀(jì)末 現(xiàn)在） 第一階段（ 80年代中期 90年代中期） ? 計(jì)算機(jī)自身性能有限 ， CPU主頻僅 幾十兆 ， 內(nèi)存只有 64兆字節(jié) ， 而且價(jià)格昂貴 。 研究主要集中在如何用有限的計(jì)算機(jī)資源處理大容量的數(shù)字圖像 ， 如用各種算法優(yōu)化 、 硬件加速等 。 而顯示技術(shù)也不能保證圖像顯示的一致性 。 因?yàn)闆]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) ， 不同設(shè)備的圖像交換困難 ， DICOM標(biāo)準(zhǔn)開始出現(xiàn) 。 ? 這一時(shí)期的 PACS系統(tǒng)以單機(jī)為主 ， 速度慢 ， 功能單一 ， 基本上沒有 RIS (Radiology Information System),顯示質(zhì)量不高 ， 人們普遍認(rèn)為不可能用軟拷貝代替膠片 。 PACS顯然不能滿足臨床的需要 。 第二階段（ 90年代中期 上世紀(jì)末） ? 計(jì)算機(jī)技術(shù) 、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 ， 特別是 PC機(jī)性能的大大提高 ， 使 PACS用戶終端的速度和功能加強(qiáng)了 。 ? 而顯示技術(shù)的發(fā)展和顯示質(zhì)量控制軟件的出現(xiàn) ， 圖像顯示質(zhì)量基本達(dá)到讀片要求 ， PACS的診斷價(jià)值開始得到臨床的認(rèn)可 。 應(yīng)診斷報(bào)告和信息保存的要求 ，RIS系統(tǒng)出現(xiàn) 。 ? 臨床的應(yīng)用使人們關(guān)注工作流的問題 ， 即在檢查登記 、 圖像獲取 、 存儲(chǔ) 、 分發(fā) 、 診斷等等的步驟中PACS如何與 RIS溝通 ， 提高工作效率 。 第三階段（上世紀(jì)末 現(xiàn)在） ? DICOM標(biāo)準(zhǔn)被廣泛接受 ， PACS、 RIS開始與HIS全面整合 ， PACS被用于遠(yuǎn)程診斷 。 顯示質(zhì)量控制軟件技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展 ， 新的顯示設(shè)備的出現(xiàn) ， 淡化了溫度 、 壽命對(duì)顯示器顯示質(zhì)量的影響 。 ? PACS系統(tǒng)中引進(jìn)臨床專用軟件 ， 以利于輔助診斷和治療 。 ?無膠片化的進(jìn)程 ， 促使人們開始研究 PACS系統(tǒng)的安全性 。 DICOM標(biāo)準(zhǔn) 早期的醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備所產(chǎn)生的圖像格式是由生產(chǎn)廠商各自定義的 ， 無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)并相互保密 。 隨著醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)的發(fā)展和 PACS的出現(xiàn) ， 需要在同一終端上顯示不同設(shè)備的圖像 ， 建立統(tǒng)一的圖像顯示和傳輸標(biāo)準(zhǔn) 。 DICOM標(biāo)準(zhǔn)定義 DICOM 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容 。 DICOM標(biāo)準(zhǔn)定義 醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信標(biāo)準(zhǔn) (Digital Imaging and Communication in Medicine， DICOM)是由美國(guó)放射學(xué)院 （ American College of Radiology ， ACR） 和美國(guó)國(guó)家電器制造學(xué)會(huì) （ National Electrical Manufacturers Association ， NEMA） 組成的聯(lián)合委員會(huì) ， 于 1982年開始研制 ， 并逐漸完善和發(fā)展所形成 的醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像及傳輸標(biāo)準(zhǔn) 。 其目的是為推動(dòng)在不同設(shè)備 、 型號(hào)或生產(chǎn)廠家之間的 、 開放式的醫(yī)療數(shù)字影像的傳輸與交換 ， 促使 PACS的發(fā)展并和其他各種醫(yī)院信息系統(tǒng)的整合 ， 允許所產(chǎn)生的信息能廣泛地經(jīng)由不同的設(shè)備來訪問 。 DICOM標(biāo)準(zhǔn)的中英文含義各是什么？ 該 標(biāo) 準(zhǔn) 于 1985 年 公 布 版 （ ACRNEMA ） ,1988年公布 （ ACRNEMA ） ，1989年因增加與