【正文】 標(biāo)簽 數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)長度 數(shù)據(jù)域（Tag） （VR） （VL） （VF）圖53 文件頭格式1) 標(biāo)簽（Tag）標(biāo)簽是一對16位（bit）的無符號整數(shù)，代表了組號和元素號。DICOM數(shù)據(jù)集圖52 DICOM文件頭 文件頭又有兩部分：開頭有128個字節(jié)的同步碼，通常以十六進制的00填充；緊隨其后4個字節(jié)的ASCII 碼“DICM”是所有DICOM 數(shù)據(jù)文件的標(biāo)識符。[7](2) DICOM文件結(jié)構(gòu) DICOM格式圖像文件是指按照DICOM標(biāo)準(zhǔn)而存儲的文件。DICOM文件不同于其它的圖像文件，里面不僅包含圖像數(shù)據(jù)，還包含許多和圖像有關(guān)的文本信息，如病人的姓名、檢查日期、檢查部位等。(1) DICOM文件介紹DICOM是由美國放射學(xué)院和國家電氣制造商協(xié)會共同指定的標(biāo)準(zhǔn)，包括了醫(yī)學(xué)的數(shù)字成像和通信兩個方面的內(nèi)容，是目前建設(shè)PASS廣泛遵循的一個國際標(biāo)準(zhǔn)。圖51 512格式文件在512格式文件中每兩位組成一個CT值。(3)CT圖像采用的自適應(yīng)密度改進（CAD）方法CAD方法主要包含兩個主要步驟1) 估算總的標(biāo)記區(qū)域的PEH能量2) 在擴大波前伴隨能量的減少區(qū)域，分布估計標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的PEH能量(4)CT圖像保存處理后的CT圖像數(shù)據(jù)為十進制，將數(shù)據(jù)依次從三維取出，并編寫程序?qū)⑹M制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制，根據(jù)輸入的CT長寬高存放回打開的512格式文件中。這種方法的基本思想是用幾個象素灰度的平均值來代替一個象素的灰度。輸入CT圖像的CT長寬高，并打開512格式文件，根據(jù)所輸入的CT圖像的長寬高在512格式文件中找到與其對應(yīng)的十六進制，編寫程序?qū)⑹M制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)，最終將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)保存在三維數(shù)組中，并進行輸出。(4)CT圖像處理后保存 將處理后的CT圖像，進行相關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，后必須進行保存。ADC方法使觀測PEH效果達到最小化。(3)平滑后的CT圖像建立數(shù)學(xué)模型進行偽增強去除該過程中所用的數(shù)學(xué)模型為自適應(yīng)密度改進方法（CAD）。研究圖像平滑處理技術(shù)所要達到的主要目標(biāo)是，既可以消掉噪聲影響又不使圖像的邊緣輪廓和線條變模糊。(2)CT圖像平滑處理圖像在生成和傳輸過程中會受到各種噪聲源的干擾和影響，使圖像質(zhì)量變差。 (1)讀入CT圖像本課題采用PLUTO瀏覽器瀏覽CT圖像。本課題就是要尋找一種偽增強的數(shù)學(xué)模型，通過消除這種偽增強信號來提高CT圖像的質(zhì)量。[4]第3章 需求分析CT圖像中受高亮響應(yīng)區(qū)域影響，在高亮響應(yīng)區(qū)周圍會出現(xiàn)偽增強輸出。 Opening 開運算 功能：能夠平滑圖像的輪廓，消弱狹窄的部分，去掉細的突出。(3)Morpholgy 形態(tài)運算 Erosion 腐蝕 功能：消除邊界點，使用邊界向內(nèi)部收縮的過程可以用來消除小且無意義的物體。均值濾波也稱為線性濾波，其采用的主要方法為領(lǐng)域平均法。[3]Uniform Filter 均值濾波器均值濾波是典型的線性濾波算法，它是指在圖像上對目標(biāo)像素給一個模板，該模板包括了其周圍的臨近像素（以目標(biāo)象素為中心的周圍8個象素，構(gòu)成一個濾波模板，即去掉目標(biāo)象素本身）?！≈兄禐V波是圖像處理中的一個常用步驟，它對于斑點噪聲（en:speckle noise）和椒鹽噪聲（en:saltandpepper noise）來說尤其有用。觀察窗口中的數(shù)值進行排序，位于觀察窗中間的中值作為輸出。Median Filter 中值濾波器中值濾波器的簡介：是一種非線性數(shù)字濾波器技術(shù)，經(jīng)常用于去除圖像或者其它信號中的噪聲。 PLUTO工具簡介1．視圖介紹Pluto工具中三種視圖：(1)axial橫斷面視圖從物體的上面向下面投射所得的視圖——能反映物體的上面形狀(2)Sagittal 冠狀面視圖從物體的側(cè)面向物體的另一面投射所得的視圖——能反映物體的側(cè)面形狀(3)Corol 矢狀面視圖從物體的前面向后面投射所得的視圖——能反映物體的前面形狀具欄的介紹2．tool 工具介紹(1) utility Capture Active view 捕捉活動視圖 主要功能：選定三種視圖中的一個，點擊該選項后可以打開Save image as PNG format (保存PNG格式的圖像)。由于造影劑能增加正常與異常組織間的差異，因此能協(xié)助醫(yī)生探查出人體器官的異常形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能損害。根據(jù)物質(zhì)對X線的吸收原理,可以將高于或低于該組織結(jié)構(gòu)的物質(zhì)通過人為的辦法,引入到器官內(nèi)部或其周圍間隙,使之產(chǎn)生對比而顯影,此即造影檢查。　　常見人體組織的CT值對應(yīng)表：表21 CT值組織CT值組織CT滲出液＞15經(jīng)數(shù)字/ 模擬轉(zhuǎn)換器把數(shù)字矩陣中的每個數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊，即像素，并按矩陣排列，即構(gòu)成CT 圖像。[2]第2章 基礎(chǔ)理論知識 CT圖像簡介CT 是用X 線束對人體某部一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X 線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽夂?，由光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換器（analog/digital converter）轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計算機處理。ppi 提出了自適應(yīng)密度改正算法，建立PEH迭代模型。輔助醫(yī)師提高早期肺癌診斷率約15%。本刊于2002年在北美放射年會（RSNA）學(xué)術(shù)報告中獲知：一個性能良好的CAD系統(tǒng)，其診斷結(jié)果相當(dāng)或略高于一般有經(jīng)驗的專家水平。在美國約翰霍普通金斯大學(xué)所進行的實驗中發(fā)現(xiàn)，醫(yī)生單獨診斷胸片時有高達30%的機率可能被具有診斷意義的肺部結(jié)節(jié)陰影忽視（Johns Hopkins，1978amp。1967年問世的乳腺X射線平片CAD是第一個具有臨床應(yīng)用價值的系統(tǒng)，目前仍然是醫(yī)學(xué)圖像CAD臨床應(yīng)用研究的熱點，也是CAD最有代表性和發(fā)展前景的研究領(lǐng)域。該系統(tǒng)采用先進的分割、重建、顯示和自動路徑規(guī)劃算法，使用器官的CT或MRI切片圖像，生成器官的3D內(nèi)表面模型，模擬視頻內(nèi)窺鏡的功能。虛擬內(nèi)窺鏡的研究目的在于為醫(yī)生提供診斷的依據(jù)，還可以應(yīng)用于輔助診斷、手術(shù)規(guī)劃、實現(xiàn)手術(shù)的精確地位和醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)等，在諸多的研究中國外出現(xiàn)了內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，如虛擬內(nèi)窺鏡醫(yī)學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)，美國GE Research amp。 在導(dǎo)航交互方面,用虛擬探頭來模擬傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的各種行為,實現(xiàn)了人工、自動和交互三種漫游方式。 在路徑規(guī)劃方面,深入研究了拓撲細化算法,在事先建立查找表思想的基礎(chǔ)上,提出了一種結(jié)合最小堆和區(qū)域增長的快速中心路徑抽取算法。所以采用基于頂點刪除的網(wǎng)格簡化算法。在我國已經(jīng)對虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)進行了研究和探索，已經(jīng)提出了Marching Cubes三維表面重建的經(jīng)典算法，并應(yīng)用擴展的Marching Cubes算法解決了二義性問題，為了提高算法的效率,在區(qū)域增長的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一張鄰接共用表,提出了一種優(yōu)化方法,避免了對空體素的不必要檢測和相鄰體素共用等值點的重復(fù)計算。[1]虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)是隨著計算機圖形學(xué)、圖像處理、醫(yī)學(xué)可視化和虛擬現(xiàn)實等學(xué)科的發(fā)展而逐步形成的一種獨特的技術(shù)。它有助于對真實圖像的更深刻的認識。這些造影劑產(chǎn)生的偽影會嚴(yán)重的影響到醫(yī)生對病情的診斷, 甚至?xí)霈F(xiàn)誤診。另外，對比劑還能幫助放射科醫(yī)生鑒別診斷一般無需治療的良性病變和急需治療的惡性病變。并能使醫(yī)生發(fā)現(xiàn)并鑒定一些早期的、小的病變（肝病變等）。造影劑可分為兩大類，則原子量高、比重大的高密度造影劑和原子量低、比重小的低密度造影劑，常用的高密度造影劑有硫酸鋇和碘制劑。造影劑是介入放射學(xué)操作中最常使用的藥物之一，主要用于血管、體腔的顯示。造影劑是為增強影響觀察效果而注入（或服用）到人體組織或器官的化學(xué)制品。形成新的影像學(xué)臨床診斷技術(shù)和方法。計算機輔助診斷(Computer Aided Diagnasis, CAD)是通過使用計算機對數(shù)字醫(yī)學(xué)影像進行處理和分析,也包括根據(jù)某種規(guī)則對已有信息綜合分析所得到的參考診斷意見. 在醫(yī)療設(shè)備硬件發(fā)展日趨緩慢的今天, CAD系統(tǒng)的研究會對醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用,其應(yīng)用可以提高臨床診斷的準(zhǔn)確性。此外，虛擬內(nèi)窺鏡能夠?qū)ν粋€器官對象任意的進行重復(fù)檢查，并且可以模擬檢查人體內(nèi)部許多重要的系統(tǒng)如腦、脊椎管、內(nèi)耳、膽汁管、胰腺管等。虛擬內(nèi)窺鏡檢查是非侵入性的。作為一種全新的醫(yī)學(xué)檢查、診斷方法，節(jié)省了使用鎮(zhèn)靜劑、插入探測器、住院治療和術(shù)后觀察等措施，降低了檢查的復(fù)雜性、危險性和成本。長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計CT圖像中偽增強去除算法研究畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 2第2章 基礎(chǔ)理論知識 4 CT圖像簡介 4 造影劑簡介 4 PLUTO工具簡介 4第3章 需求分析 7 7 7第4章 總體設(shè)計 8 8第5章 詳細設(shè)計 9 CT圖像的讀取 9 512格式文件與DICOM文件 9 CT圖像的讀取 11 CT圖像的平滑處理 13 自適應(yīng)密度改正方法（CAD） 18 18 CT圖像的自適應(yīng)密度改正方法（ADC） 20 CT圖像保存 26第6章 測試 28 CT圖像的平滑測試 28 CT圖像的自適應(yīng)密度改正算法 29結(jié)束語 30致謝 31參考文獻 32附錄1 33附錄2 3937第1章 緒論虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，它利用醫(yī)學(xué)影像作為原始數(shù)據(jù)，融合圖像處理、計算機圖形學(xué)、科學(xué)計算可視化、虛擬現(xiàn)實技術(shù)，模擬傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡的一種技術(shù)。它克服了傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡需把內(nèi)窺鏡體插入人體內(nèi)的缺點，是一種完全無接觸式的檢查方法，可應(yīng)用于輔助診斷、手術(shù)規(guī)劃、實現(xiàn)手術(shù)的精確定位和醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)等。虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的處理過程主要分為五個基本步驟，包括放射影像的數(shù)據(jù)采集、圖像的組織分割、路徑規(guī)劃、三維重建、實時繪制。不會給病人帶來不舒服感，也不會產(chǎn)生任何如穿孔、感染和出血等副作用。從而極大的降低了檢查難度，減少了意外事故的發(fā)生。減輕醫(yī)生的閱片壓力,提高工作效率。因為人體的許多組織結(jié)構(gòu)在X光片上是不顯像的，只能通過使用造影劑來加深顯示它們，使用對比劑會令診斷圖像更加清晰，從而幫助醫(yī)生為您作出更為可靠的診斷。這些制品的密度高于或低于周圍組織，形成的對比用某些器械顯示圖像。造影劑種類多樣，目前用于介入放射學(xué)的造影劑多為含碘制劑。由于造影劑能增加正常與異常組織間的差異，因此能協(xié)助醫(yī)生探查出人體器官的異常形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能損害。如果不用對比劑，這些病變可能不會被發(fā)現(xiàn)，以致造成漏診或誤診。但是服用造影劑也會產(chǎn)生模糊陰影即偽影。因此偽影的去除對于臨床醫(yī)生是非常重要的。提高圖像的質(zhì)量。它克服了傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡需要插入人體體內(nèi)的缺點,是一種完全無接觸式的檢查方法。由于Marching Cubes算法抽取等值面構(gòu)建的表面模型所包含的三角面片數(shù)量巨大,難以實現(xiàn)實時繪制顯示。運行實例表明,三角面片大量化簡后,依然能保持原模型的特征和較好的視覺效果。為了保持漫游過程中的連續(xù)性,用Ca