專利名稱：醫(yī)用圖像自適應(yīng)增強(qiáng)處理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種醫(yī)用圖像自適應(yīng)增強(qiáng)處理裝置及
其方法。
背景技術(shù)：
近年，數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像學(xué)設(shè)備有了很大的進(jìn)步。繼CT、PET、SPECT、DSA、MRI、數(shù)字化
超聲、數(shù)字化胃腸攝影和數(shù)字化乳腺攝影之后，計(jì)算機(jī)X線攝影(computed radiography,
CR)和數(shù)字X線攝影(digita radiogr即hy， DR)等新技術(shù)問(wèn)世，醫(yī)學(xué)影像學(xué)全面數(shù)字化的
時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。隨著數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像學(xué)設(shè)備的進(jìn)步，醫(yī)師的診斷方法也發(fā)生了根本的變化。
過(guò)去，用影像學(xué)設(shè)備所拍攝的醫(yī)用圖像直接打印在膠片上，醫(yī)師通過(guò)觀察膠片的"硬讀片"
方法進(jìn)行診斷?，F(xiàn)在，用影像學(xué)設(shè)備所拍攝的數(shù)字化醫(yī)用圖像保存在一個(gè)服務(wù)器上，醫(yī)師通
過(guò)和網(wǎng)絡(luò)連接的LCD等顯示設(shè)備觀察再現(xiàn)原始圖像的"軟讀片"方法進(jìn)行診斷。 在醫(yī)生進(jìn)行"軟讀片"時(shí)，由于顯示設(shè)備是圖像的最終呈現(xiàn)者，因此，顯示質(zhì)量極大
地影響著診斷精度。而目前的醫(yī)用顯示設(shè)備僅通過(guò)改進(jìn)顯示設(shè)備的物理材料屬性來(lái)提高顯
示質(zhì)量，其成本非常昂貴。醫(yī)院出于對(duì)成本的考慮，常常舍棄醫(yī)用顯示器的配置，以普通顯
示器來(lái)代替。然而，一方面，從"軟讀片"時(shí)所使用的硬件設(shè)備來(lái)看，普通顯示器和醫(yī)用顯示
器的顯像管等物理特性不同，例如，普通顯示器的最大亮度僅是醫(yī)用顯示器的1/2，而較小
的亮度范圍導(dǎo)致從原始醫(yī)用圖像中的灰度差轉(zhuǎn)化成的用于人眼分辨的亮度差較小，以致于
人眼無(wú)法分辨，從而發(fā)生病灶的漏發(fā)現(xiàn)。普通顯示器不具有DIC0M校正功能，而顯示設(shè)備的
亮度等固有物理特性隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而衰減，從而影響顯示質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，
導(dǎo)致醫(yī)師的誤診斷。另一方面，從"軟讀片"時(shí)所使用的圖像來(lái)看，DICOM圖像的像素灰階
可以達(dá)到65536個(gè)，而普通顯示器的顯示系統(tǒng)的調(diào)色板只能顯示256種顏色。因此，10bit，
12bit和16bit的原醫(yī)用圖像變換成一般顯示器的R、G、B各為8bit的顯示圖像時(shí)，一部分
灰階信息丟失從而引起顯示質(zhì)量低下。此外，在獲取原醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)時(shí)，成像的技術(shù)參數(shù)是
由攝影技師在特定攝影條件下所決定的，按照原成像的技術(shù)參數(shù)在不同的顯示設(shè)備上再現(xiàn)
原圖像時(shí)，顯示設(shè)備的顯示參數(shù)并不一定適合要顯示的圖像，特別是多種類的醫(yī)用圖像同
時(shí)在一個(gè)顯示設(shè)備再現(xiàn)時(shí)，顯示設(shè)備的顯示參數(shù)并不是完全適合每一種圖像。 進(jìn)一步，醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)在獲取和傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的噪音和不同醫(yī)師所需要的顯示
設(shè)備的顯示參數(shù)不同，而目前還沒(méi)有合適的調(diào)整方法也可能引起醫(yī)師的誤診斷。因此，用顯
示設(shè)備實(shí)現(xiàn)醫(yī)師"軟讀片"時(shí)，非常需要根據(jù)顯示設(shè)備的物理屬性等硬件條件及實(shí)施"軟讀
片"診斷醫(yī)師的主觀要求，對(duì)要顯示的圖像進(jìn)行自 應(yīng)處理以對(duì)應(yīng)顯示設(shè)備的物理屬性，從
而提高顯示設(shè)備的診斷能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種醫(yī)用圖像自適應(yīng)增強(qiáng)處理裝置及其方法，通過(guò)實(shí)施自適 應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法解決上述問(wèn)題。尤其是普通顯示器和醫(yī)用顯示器的顯像管等物理特性不同的問(wèn)題，以便提高普通顯示器的診斷能力，使其達(dá)到價(jià)格昂貴的醫(yī)用顯示器的 顯示效果。
本發(fā)明的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的裝置包括 圖像接收單元，用來(lái)接收醫(yī)用數(shù)字圖像信號(hào)數(shù)據(jù)及其附帶信息； 圖像處理準(zhǔn)備單元，用于存儲(chǔ)多種圖像處理?xiàng)l件和處理程序； 圖像處理單元，用于按照?qǐng)D像處理?xiàng)l件對(duì)所述圖像接收單元內(nèi)存儲(chǔ)的原始圖像信 號(hào)數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的圖像處理程序； 圖像顯示單元，用于調(diào)整和顯示經(jīng)過(guò)所述圖像處理單元處理的醫(yī)用圖像；
顯示質(zhì)量控制單元，用于從所述圖像顯示單元接收調(diào)整過(guò)的圖像處理?xiàng)l件，并反 饋給所述圖像處理準(zhǔn)備單元，以更新其存儲(chǔ)的圖像處理?xiàng)l件。
其中，所述圖像處理準(zhǔn)備單元包括， 設(shè)備種類和病變部位識(shí)別部件，用于獲取拍攝圖像的設(shè)備類型和檢查部位的信 息； 圖像處理?xiàng)l件和方法設(shè)定部件，用于根據(jù)獲取的設(shè)備種類和病變部位識(shí)別部件所 識(shí)別的信息不同，存儲(chǔ)不同的圖像處理?xiàng)l件和處理程序。 圖像處理?xiàng)l件和方法選擇部件，用于自動(dòng)檢索存儲(chǔ)在所述圖像處理?xiàng)l件和方法設(shè) 定部件中的圖像處理?xiàng)l件和圖像處理程序，并且將其檢索的結(jié)果提供給所述圖像處理單 元。 進(jìn)一步地，所述圖像處理單元包括， 噪音去除模塊，用于以噪音特性種類為單位設(shè)計(jì)自適應(yīng)小波基，去除原始醫(yī)用圖 像的噪音； 壓縮模塊，用于通過(guò)調(diào)整圖像全體診斷特征成分的控制參數(shù)，動(dòng)態(tài)壓縮該模塊所 獲取圖像中的非診斷特征成分； 濾波模塊，用于通過(guò)采用設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，濾出圖像中的高頻信號(hào)成分；
解析模塊，用于將經(jīng)過(guò)所述濾波模塊濾出的高頻信號(hào)成分的圖像進(jìn)行解析分類， 獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分和噪音成分。
此外，所述顯示單元包括， 顯示特性校正部件，用于測(cè)量和校正顯示設(shè)備，使其符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 GSDF標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)； 參數(shù)調(diào)整設(shè)定部件，用于在實(shí)行了 DICOM校正的顯示狀態(tài)下，觀察顯示裝置的顯 示質(zhì)量的同時(shí)，調(diào)整圖像處理?xiàng)l件； 顯示方法設(shè)定部件，用于根據(jù)調(diào)整的圖像處理?xiàng)l件，按照用戶的要求設(shè)定圖像的 顯示狀態(tài)。 所述顯示質(zhì)量控制單元包括圖像處理?xiàng)l件更新部件，用于從所述顯示單元的參數(shù)
調(diào)整設(shè)定部件接收到校正過(guò)的圖像處理?xiàng)l件并反饋給所述圖像處理準(zhǔn)備單元。 —種自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法，包括如下步驟 (1)對(duì)原始醫(yī)用圖像進(jìn)行去除噪音處理后得到第一臨時(shí)圖像； (2)壓縮第一臨時(shí)圖像中的非診斷特征成分獲取第二臨時(shí)圖像； (3)采用預(yù)先設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，抽出圖像的高頻信號(hào)成分獲取第三臨時(shí)圖像； (4)對(duì)第三臨時(shí)圖像進(jìn)行解析分類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第四臨 時(shí)圖像、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第五臨時(shí)圖像和噪音成分的第六臨時(shí)圖像；
(5)通過(guò)圖像合成手段，將第二臨時(shí)圖像、第四臨時(shí)圖像、第五臨時(shí)圖像和第六臨 時(shí)圖像進(jìn)行加權(quán)疊加，然后根據(jù)存儲(chǔ)的圖像處理?xiàng)l件對(duì)合成處理后的圖像進(jìn)行調(diào)整，獲取 診斷用的顯示圖像。 通過(guò)該裝置及其方法的使用，取得如下的有益效果 針對(duì)在原攝影條件下紀(jì)錄的多位圖像，S卩10bit、12bit、16bit圖像，實(shí)施本發(fā)明
的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理方法后，由于顯示圖像的診斷特征按照顯示設(shè)備的固有特性
在顯示前被實(shí)時(shí)增強(qiáng)了，從而避免了原醫(yī)用圖像變換成顯示圖像時(shí)所引起的診斷信息的丟
失，可使顯示圖像的診斷能力得到提高。本發(fā)明的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理方法里包含了
去除噪音的步驟。由于醫(yī)用圖像中的噪音和病變特征信號(hào)通常具有相近的頻率特性，現(xiàn)有
消噪濾波器技術(shù)的缺點(diǎn)是在消去噪音時(shí)，供醫(yī)生診斷用的病變特征也被同時(shí)消去。而本發(fā)
明利用小波分析實(shí)現(xiàn)了把想增強(qiáng)的圖像細(xì)節(jié)和不想增強(qiáng)的噪音成分的成功分離，在具有病
變信號(hào)特征被保留和增強(qiáng)的同時(shí)，能成功地把噪音消去。本發(fā)明以圖像獲取設(shè)備類型的檢
查部位為單位設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器能保證全部抽出感興趣的診斷特征，在抽取的高頻分
量中分離出了噪音成分，在診斷特征增強(qiáng)時(shí)特別對(duì)噪音成分進(jìn)行了抑制，這就避免了現(xiàn)有
技術(shù)中的方法在有效增強(qiáng)圖像組織邊緣和細(xì)節(jié)信息的同時(shí)，噪音也會(huì)增加的問(wèn)題。 本發(fā)明的技術(shù)參數(shù)可被用戶在實(shí)機(jī)DICOM校正過(guò)的顯示狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)整設(shè)定，可
使用戶、每一種醫(yī)用圖像以及所用顯示設(shè)備的顯示參數(shù)達(dá)到最佳匹配狀態(tài)。這樣就解決了 由于顯示設(shè)備的亮度范圍相對(duì)較小所引起的病灶的漏發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)于不同的顯示設(shè)備，僅 通過(guò)調(diào)整技術(shù)參數(shù)就可使該設(shè)備達(dá)到醫(yī)用顯示器的顯示效果。 采取定期對(duì)顯示設(shè)備的亮度等固有物理特性進(jìn)行測(cè)量，實(shí)機(jī)校正顯示設(shè)備和更新 技術(shù)參數(shù)的方法可使圖像顯示的一致性和穩(wěn)定性得到實(shí)現(xiàn)。此外，醫(yī)師可調(diào)整設(shè)定適合自 己的顯示設(shè)備的顯示參數(shù)，從而可實(shí)現(xiàn)在最適當(dāng)?shù)脑\斷環(huán)境和設(shè)備條件下進(jìn)行診斷的臨床 要求。 可使現(xiàn)有醫(yī)用顯示設(shè)備的性價(jià)比得到大幅度提升。本發(fā)明采用自適應(yīng)醫(yī)用圖像增 強(qiáng)處理的手段，提高顯示設(shè)備的診斷能力。使一般顯示器達(dá)到醫(yī)用顯示設(shè)備的顯示效果，具 有同樣的診斷能力，而成本可降低30% 。從而可大幅度的降低建立數(shù)字化醫(yī)院的成本，推動(dòng) "軟讀片"診斷方法的普及，提高診斷精度并減少病人負(fù)擔(dān)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的裝置結(jié) 構(gòu)圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的裝置中的圖像處理準(zhǔn)備單元的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的裝置中的圖像處理單元的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的裝置中的顯示單元的結(jié)構(gòu)圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法流 程 圖6是按照本發(fā)明的方法中的去除噪音時(shí)所設(shè)計(jì)的小波分解樹(shù)的結(jié)構(gòu)圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的方法中步驟(1)的方法流程圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的裝置 結(jié)構(gòu)圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的裝置中的圖像處理準(zhǔn)備單元的結(jié)構(gòu)圖； 圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的裝置中的圖像處理單元的結(jié)構(gòu)圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的裝置中的顯示單元的結(jié)構(gòu)圖； 圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法 流程圖； 圖13是利用普通液晶顯示器顯示的原CR胸部圖像； 圖14是按照本發(fā)明的方法中的將圖13的圖像進(jìn)行去除噪音后所顯示的圖像； 圖15是按照本發(fā)明的方法最終獲得的CR胸部顯示圖像； 圖16是利用普通液晶顯示器顯示的原CT肺部圖像； 圖17是按照本發(fā)明的方法最終獲得的CT肺部顯示圖像； 圖18是利用普通液晶顯示器顯示的原Mammography乳房圖像； 圖19是按照本發(fā)明的方法最終獲得的Mammography乳房顯示圖像； 圖20是利用普通液晶顯示器顯示的原MR T2頭部圖像； 圖21是按照本發(fā)明的方法最終獲得的MR T2頭部顯示圖像。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖更加詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的裝置 及其方法的具體實(shí)施方式
。 本發(fā)明第一實(shí)施方式是將本發(fā)明的裝置設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過(guò)本裝置處理原始醫(yī)
用圖像信號(hào)數(shù)據(jù)后，把取得的輸出信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)的顯卡，然后由與顯卡連接著的顯示
器來(lái)顯示圖像。按照?qǐng)D1所示，該自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的裝置包括 圖像接收單元IOI，用來(lái)接收攝影設(shè)備采集的醫(yī)用數(shù)字圖像信號(hào)數(shù)據(jù)； 圖像處理準(zhǔn)備單元102，用于存儲(chǔ)多種圖像處理?xiàng)l件和圖像處理程序； 圖像處理單元103，用于按照?qǐng)D像處理?xiàng)l件對(duì)圖像接收單元內(nèi)存儲(chǔ)的原始圖像信
號(hào)數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的圖像處理程序； 圖像顯示單元104，用于調(diào)整和顯示經(jīng)過(guò)圖像處理單元103處理的醫(yī)用圖像；
顯示質(zhì)量控制單元105，用于從圖像顯示單元104接收調(diào)整過(guò)的圖像處理?xiàng)l件，并 反饋給圖像處理準(zhǔn)備單元103，以更新其存儲(chǔ)的圖像處理?xiàng)l件。 其中，圖像接收單元101從與網(wǎng)絡(luò)電纜連接著的DICOM服務(wù)器等圖像保存裝置處 接收醫(yī)用圖像的原始圖像信號(hào)數(shù)據(jù)并且將此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在該單元內(nèi)。 另外，圖像處理單元103可以設(shè)定為執(zhí)行、非執(zhí)行兩種不同的狀態(tài)。當(dāng)圖像處理單 元103的狀態(tài)被設(shè)定為執(zhí)行時(shí)，該單元處理圖像接收單元101接收到的原圖像，然后通過(guò)圖 像顯示單元104顯示的是經(jīng)過(guò)處理的圖像，并且也可以顯示處理前和處理后的兩種圖像進(jìn) 行比較；當(dāng)圖像處理單元103的狀態(tài)被設(shè)定為非執(zhí)行時(shí)，不執(zhí)行該單元，直接執(zhí)行圖像顯示 單元104顯示圖像。
進(jìn)一步地，如圖2所示，圖像處理準(zhǔn)備單元102包括， 設(shè)備種類和病變部位識(shí)別部件201，用于獲取拍攝圖像的設(shè)備類型和檢查部位的 信息； 圖像處理?xiàng)l件和方法設(shè)定部件202，用于以獲取設(shè)備類型的檢查部位的信息為單 位，存儲(chǔ)多種圖像處理?xiàng)l件和圖像處理程序； 圖像處理?xiàng)l件和方法選擇部件203，用于自動(dòng)檢索存儲(chǔ)在圖像處理?xiàng)l件和方法設(shè) 定部件202中的圖像處理程序和圖像處理?xiàng)l件，并且將其檢索到的結(jié)果提供給圖像處理單 元103。 進(jìn)一步地，如圖3所示，圖像處理單元103包括， 噪音去除模塊301，用于以噪音特性種類為單位設(shè)計(jì)自適應(yīng)小波基，去除原始醫(yī)用 圖像的噪音； 壓縮模塊302，用于調(diào)整圖像全體診斷特征成分的控制參數(shù)，動(dòng)態(tài)壓縮從噪音去除 模塊301獲取的圖像中的非診斷特征成分； 濾波模塊303，用于通過(guò)采用設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，濾出原始圖像的高頻信號(hào)成 分； 解析模塊304，用于將經(jīng)過(guò)濾波模塊303濾出的高頻信號(hào)成分的圖像進(jìn)行解析分
類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分和噪音成分。 其中，噪音去除模塊301可被設(shè)定為執(zhí)行和非執(zhí)行兩種狀態(tài)。當(dāng)噪音去除模塊301
被設(shè)定為非執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，不執(zhí)行該模塊，而直接去執(zhí)行壓縮模塊302 ;當(dāng)噪音去除模塊301
被設(shè)定為執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，先執(zhí)行該噪音去除模塊301，然后執(zhí)行壓縮模塊302。 更進(jìn)一步地，濾波模塊303按照如下步驟進(jìn)行濾波 (a)利用低通濾波器對(duì)原始醫(yī)用圖像進(jìn)行濾波； (b)對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行巻積處理，得到低通平滑圖像； (c)用原始醫(yī)用圖像減去低通平滑圖像，獲取高頻信號(hào)成分。 此外，解析模塊304中的解析分類，是通過(guò)采用直方圖的方法快速計(jì)算出從濾波 模塊303中獲取的高頻信號(hào)絕對(duì)值的中值，并把該中值的三分之一設(shè)定為閾值，大于該閾 值的高頻信號(hào)值作為高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分、小于該閾值的相反數(shù)的高頻信號(hào)值作 為低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分、其余的高頻信號(hào)作為噪音成分來(lái)進(jìn)行分類。該閾值可被 用戶調(diào)整設(shè)定。 進(jìn)一步地，按照?qǐng)D4所示，顯示單元104包括， 顯示特性校正部件401，用于測(cè)量和校正顯示設(shè)備，使其符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 GSDF標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)； 參數(shù)調(diào)整設(shè)定部件402，用于在實(shí)行了 DICOM校正的顯示狀態(tài)下，觀察顯示裝置的 顯示質(zhì)量的同時(shí)，調(diào)整圖像處理?xiàng)l件； 顯示方法設(shè)定部件403，用于根據(jù)調(diào)整的圖像處理?xiàng)l件，按照用戶的要求設(shè)定圖像 的顯示狀態(tài)。 另外，顯示質(zhì)量控制單元105包括圖像處理?xiàng)l件更新部件，用于從顯示單元104的 參數(shù)調(diào)整設(shè)定部件402接收到調(diào)整過(guò)的圖像處理?xiàng)l件，并反饋給圖像處理準(zhǔn)備單元102。
更進(jìn)一步地，設(shè)備種類和病變部位識(shí)別部件201根據(jù)DICOM文件的信息對(duì)象的屬
9性由數(shù)據(jù)元素來(lái)表示的特點(diǎn)，依照標(biāo)簽獲取到需要的信息并保存在該部件內(nèi)，使本裝置的
其他部件根據(jù)該信息可獲得每一處理階段的對(duì)應(yīng)臨時(shí)圖像數(shù)據(jù)。
如圖5所示，該自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法包括如下步驟 (1)對(duì)原始醫(yī)用圖像進(jìn)行去噪音增強(qiáng)處理后得到第一臨時(shí)圖像； 進(jìn)一步地，該步驟還包括如下步驟，如圖7所示， (la)以噪音特性種類為單位設(shè)計(jì)小波基； (lb)將原始醫(yī)用圖像轉(zhuǎn)化為多位的顯示圖像； (lc)采用上述設(shè)計(jì)的小波基對(duì)多位的顯示圖像進(jìn)行小波包變換，對(duì)小波包變換系 數(shù)實(shí)施閾值處理； (Id)基于上述小波包變換系數(shù)，利用小波包逆變換得到第一臨時(shí)圖像。 該步驟(1)的技術(shù)方案的特征在于以噪音特性種類為單位設(shè)計(jì)小波基并設(shè)計(jì)了
圖6所示的Wavelet Decomposition Tree,該小波分解樹(shù)比一般的小波分解樹(shù)能更詳細(xì)的
分解原圖像中的同時(shí)含有病變特征和噪音的高頻率成分。小波基的設(shè)計(jì)基于小波變換系數(shù)
度量了小波和所變換信號(hào)類似度的原理，使得在分解后的小波系數(shù)中噪音能量集中在模數(shù)
較小的系數(shù)里。 其中，該步驟可以被設(shè)定為執(zhí)行、非執(zhí)行兩種狀態(tài)。在非執(zhí)行狀態(tài)，第一臨時(shí)圖像 是指原始醫(yī)用圖像，該第一臨時(shí)圖像用Il(x，y)表示。 (2)壓縮第一臨時(shí)圖像中的非診斷特征成分獲取第二臨時(shí)圖像，該第二臨時(shí)圖像 用12(x，y)表示; 由于影像診斷是通過(guò)觀察圖像中的一個(gè)自然漸變的信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)，是否有信號(hào)值
的躍變特征而判斷病灶的有無(wú)。例如，在MR Tl類影像中，既要在低信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)觀察是否
有突變的低信號(hào)，又要在高信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)觀察是否有突變的高信號(hào)。該步驟中，先把圖像分
解為低、中、高三個(gè)信號(hào)領(lǐng)域帶，然后利用Gamma校正，通過(guò)在不同的信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)設(shè)定不
同的Gamma值的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)中間信號(hào)領(lǐng)域帶的壓縮，獲取第二臨時(shí)圖像。 其中，像這樣的G amma值作為調(diào)整圖像全體診斷特征成分的控制參數(shù)，標(biāo)記為
gGain，可被用戶適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)設(shè)定。該Gamma校正的一般公式可表示為12 (x， y) = II (x，
y) gGain . (3)采用預(yù)先設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，抽出原始圖像的高頻信號(hào)成分獲取第三臨 時(shí)圖像； 該步驟中的特征抽出濾波器為設(shè)計(jì)的整數(shù)型低通濾波器，并以單行向量的形式預(yù) 先存放在圖像處理準(zhǔn)備單元中，而且該濾波器是以圖像獲取設(shè)備類型的檢查部位的信息為 單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中濾波器的巻積核大小根據(jù)診斷特征決定，例如，CR-胸部圖像采用巻積 核大小為33個(gè)像素的整數(shù)型低通濾波器。Mammography圖像采用巻積核大小為25個(gè)像素 的整數(shù)型低通濾波器等等。這里對(duì)應(yīng)的檢查部位有CR-胸部、CR-手足等小骨部、CR-脊椎 等大骨部、CR腹部、數(shù)字化乳腺攝影Mammography圖像、MR-T1類圖像、MR-T2類圖像、CT-胸 肺部、CT-頭部等20種。采用預(yù)設(shè)的整數(shù)型低通濾波器，可加快處理速度。
進(jìn)一步地，該步驟的處理過(guò)程包括如下步驟
(3a)利用低通濾波器對(duì)原始醫(yī)用圖像進(jìn)行濾波；
(3b)對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行巻積處理，得到低通平滑圖像；
(3c)用原始醫(yī)用圖像減去低通平滑圖像，獲取高頻信號(hào)成分。
(4)對(duì)第三臨時(shí)圖像進(jìn)行解析分類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第四臨 時(shí)圖像、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第五臨時(shí)圖像和噪音成分的第六臨時(shí)圖像；
該步驟中的解析分類，是通過(guò)采用直方圖的方法快速計(jì)算出上述步驟(3)中獲取
的高頻信號(hào)絕對(duì)值的中值，并把該中值的三分之一設(shè)定為閾值。其中，大于該閾值的高頻信 號(hào)值作為高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分；小于該閾值的相反數(shù)的高頻信號(hào)值作為低信號(hào)領(lǐng) 域內(nèi)的診斷特征成分；其余的高頻信號(hào)作為噪音成分來(lái)進(jìn)行分類。該閾值可被用戶調(diào)整設(shè) 定。 (5)通過(guò)圖像合成手段，將第二臨時(shí)圖像、第四臨時(shí)圖像、第五臨時(shí)圖像和第六臨 時(shí)圖像進(jìn)行加權(quán)疊加，然后根據(jù)設(shè)定的圖像處理?xiàng)l件對(duì)合成處理后的圖像進(jìn)行調(diào)整，獲取 診斷用的顯示圖像。 該步驟中得到的合成處理后的圖像為 <formula>formula see original document page 11</formula> 其中，N(x，y)表示為所述合成處理后的圖像； 12(x，y)為前述第二臨時(shí)圖像； 14(x， y)表示為第四臨時(shí)圖像； 15(x，y)表示為第五臨時(shí)圖像； 16(x，y)表示為第六臨時(shí)圖像； 1Gain表示為低信號(hào)特征增強(qiáng)量控制參數(shù)； hGain表示為高信號(hào)特征增強(qiáng)量控制參數(shù)； nGain表示為消除噪音特性參數(shù)。 12(x， y)圖像的全體診斷特征成分的控制參數(shù)為gGain值。 其中，gGain值越大，壓縮掉的圖像內(nèi)的非診斷特征成分就越多；hGain值越大，處 理后的圖像內(nèi)包含的局部領(lǐng)域的高信號(hào)特征成分量就越多；lGain值越大，處理后的圖像 內(nèi)包含的局部領(lǐng)域的低信號(hào)特征成分量就越多；nGain值越大，從原圖像中抽出的診斷特 征中分離出的噪音成分就越多。本發(fā)明的高低信號(hào)特征的增強(qiáng)系數(shù)可以被分別設(shè)定，使得 高低信號(hào)領(lǐng)域的診斷特征可以被同時(shí)增強(qiáng)。 此外，圖像處理?xiàng)l件包括圖像全體診斷特征成分的控制參數(shù)、低信號(hào)特征增強(qiáng)控 制參數(shù)、高信號(hào)特征增強(qiáng)控制參數(shù)和消除噪音特性參數(shù)，該條件可以根據(jù)不同的用戶名和 認(rèn)證密碼，提供用戶所需的圖像處理?xiàng)l件。 本發(fā)明的第二實(shí)施方式是將本發(fā)明的裝置連接在計(jì)算機(jī)和顯示器之間，處理從計(jì) 算機(jī)的顯卡接收到的信號(hào)，然后將輸出信號(hào)發(fā)送給與本裝置連接的顯示器進(jìn)行顯示。
如圖8所示，該裝置包括 圖像接收單元101，用來(lái)接收醫(yī)用數(shù)字圖像信號(hào)數(shù)據(jù)及該圖像的獲取設(shè)備類型及 檢查部位的附帶信息； 圖像處理準(zhǔn)備單元102，用于存儲(chǔ)多種圖像處理?xiàng)l件和圖像處理程序； 圖像處理單元103，用于按照?qǐng)D像處理?xiàng)l件對(duì)圖像接收單元內(nèi)存儲(chǔ)圖像信號(hào)數(shù)據(jù)
執(zhí)行相應(yīng)的圖像處理程序； 圖像顯示單元104，用于調(diào)整和顯示經(jīng)過(guò)圖像處理單元103處理的醫(yī)用圖像；
顯示質(zhì)量控制單元105，用于從圖像顯示單元104接收調(diào)整過(guò)的圖像處理?xiàng)l件和
醫(yī)用圖像，并反饋給圖像處理準(zhǔn)備單元103，以更新其存儲(chǔ)的圖像處理?xiàng)l件。 其中，圖像接收單元從計(jì)算機(jī)接收到RGB各為8bit的顯示圖像數(shù)據(jù)和該圖像的獲
取設(shè)備類型及檢查部位的附帶信息，然后把RGB各為8bit的顯示圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB各為
10bit的圖像數(shù)據(jù)連同其附帶信息存儲(chǔ)在該單元內(nèi)，使本裝置的其他部件根據(jù)該信息可獲
得每一處理階段的對(duì)應(yīng)臨時(shí)圖像數(shù)據(jù)。 如圖9所示，圖像處理準(zhǔn)備單元102包括， 圖像處理?xiàng)l件和方法設(shè)定部件202，用于以獲取設(shè)備類型的檢查部位的信息為單 位，存儲(chǔ)多種圖像處理?xiàng)l件和圖像處理程序； 圖像處理?xiàng)l件和方法選擇部件203，用于自動(dòng)檢索存儲(chǔ)在圖像處理?xiàng)l件和方法設(shè) 定部件202中的圖像處理程序和圖像處理?xiàng)l件，并且將其檢索到的結(jié)果提供給圖像處理單 元103。 進(jìn)一步，按照?qǐng)D10所示，圖像處理單元103包括， 壓縮模塊302，用于調(diào)整存儲(chǔ)圖像接收單元內(nèi)的圖像全體診斷特征成分的控制參 數(shù)，動(dòng)態(tài)壓縮該圖像中的非診斷特征成分； 濾波模塊303，用于通過(guò)采用設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，濾出存儲(chǔ)在圖像接收單元內(nèi) 的圖像的高頻信號(hào)成分； 解析模塊304，用于將經(jīng)過(guò)濾波模塊303濾出的高頻信號(hào)成分的圖像進(jìn)行解析分 類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分和噪音成分。
另外，按照?qǐng)D11所示，顯示單元104包括， 顯示特性校正部件401，用于測(cè)量和校正顯示設(shè)備，使其符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 GSDF標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)； 參數(shù)調(diào)整設(shè)定部件402，用于在實(shí)行了 DICOM校正的顯示狀態(tài)下，觀察顯示裝置的 顯示質(zhì)量的同時(shí)，調(diào)整圖像處理?xiàng)l件； 顯示方法設(shè)定部件403，用于根據(jù)調(diào)整的圖像處理?xiàng)l件，按照用戶的要求設(shè)定圖像 的顯示狀態(tài)。 其中，可以把圖像處理單元設(shè)定為執(zhí)行、非執(zhí)行兩種不同的狀態(tài)，在圖像處理單元 的狀態(tài)被設(shè)定為執(zhí)行時(shí)，可以再設(shè)定僅顯示處理后的圖像，或者設(shè)定同時(shí)顯示處理前和處 理后的圖像以便于進(jìn)行比較診斷。 另外，顯示質(zhì)量控制單元105包括圖像處理?xiàng)l件更新部件，用于從顯示單元104的
參數(shù)調(diào)整設(shè)定部件402接收到調(diào)整過(guò)的圖像處理?xiàng)l件，并反饋給圖像處理準(zhǔn)備單元102。 更進(jìn)一步地，濾波模塊303按照如下步驟進(jìn)行濾波 (a)利用低通濾波器對(duì)存儲(chǔ)在圖像接收單元內(nèi)的圖像進(jìn)行濾波； (b)對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行巻積處理，得到低通平滑圖像； (c)用原始醫(yī)用圖像減去低通平滑圖像，獲取高頻信號(hào)成分。 此外，解析模塊304中的解析分類，是通過(guò)采用直方圖的方法快速計(jì)算出從濾波 模塊303中獲取的高頻信號(hào)絕對(duì)值的中值，并把該中值的三分之一設(shè)定為閾值。其中，大于 該閾值的高頻信號(hào)值作為高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分；小于該閾值的相反數(shù)的高頻信號(hào) 值作為低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分；其余的高頻信號(hào)作為噪音成分來(lái)進(jìn)行分類。該閾值
12可被用戶調(diào)整設(shè)定。
如圖12所示，該自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法包括如下步驟
(1)壓縮存儲(chǔ)在圖像接收單元內(nèi)的圖像中的非診斷特征成分獲取第二臨時(shí)圖像；
由于影像診斷是通過(guò)觀察圖像中的一個(gè)自然漸變的信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)，是否有信號(hào)值 的躍變特征而判斷病灶的有無(wú)。例如，在MR Tl類影像中，既要在低信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)觀察是否 有突變的低信號(hào)，又要在高信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)觀察是否有突變的高信號(hào)。該步驟(2)中，先把圖 像分解低、中、高三個(gè)信號(hào)領(lǐng)域帶，然后利用Gamma校正，通過(guò)在不同的信號(hào)領(lǐng)域帶內(nèi)設(shè)定 不同的Gamma值的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)中間信號(hào)領(lǐng)域帶的壓縮，獲取第二臨時(shí)圖像。其中，像這樣的 Gamma值作為調(diào)整圖像全體診斷特征成分的控制參數(shù)，標(biāo)記為gGain，可被用戶適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié) 設(shè)定。該Gamma校正的一般公式可表示為
I2(x，y) = Il(x，y)gGain; (2)采用預(yù)先設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，抽出存儲(chǔ)在圖像接收單元內(nèi)的圖像的高頻 信號(hào)成分獲取第三臨時(shí)圖像； 該步驟中的特征抽出濾波器為設(shè)計(jì)的整數(shù)型低通濾波器，并以單行向量的形式預(yù) 先存放在圖像處理準(zhǔn)備單元中，而且該濾波器是以圖像獲取設(shè)備類型的檢查部位的信息為 單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中濾波器的巻積核大小根據(jù)診斷特征決定，例如，CR-胸部圖像采用巻積 核大小為33個(gè)像素的整數(shù)型低通濾波器。Mammography圖像采用巻積核大小為25個(gè)像素 的整數(shù)型低通濾波器等等。這里對(duì)應(yīng)的檢查部位有CR-胸部、CR-手足等小骨部、CR-脊椎 等大骨部、CR腹部、數(shù)字化乳腺攝影Mammography圖像、MR-T1類圖像、MR-T2類圖像、CT-胸 肺部、CT-頭部等20種。采用預(yù)設(shè)的整數(shù)型低通濾波器，可加快處理速度。該步驟的處理 過(guò)程包括如下步驟 (21)利用低通濾波器對(duì)存儲(chǔ)在圖像接收單元內(nèi)的圖像進(jìn)行濾波；
(22)對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行巻積處理，得到低通平滑圖像； (23)用存儲(chǔ)在圖像接收單元內(nèi)的圖像減去低通平滑圖像，獲取高頻信號(hào)成分的第 三臨時(shí)圖像。 (3)對(duì)第三臨時(shí)圖像進(jìn)行解析分類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第四臨 時(shí)圖像、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第五臨時(shí)圖像和噪音成分的第六臨時(shí)圖像；
該步驟中的解析分類，通過(guò)采用直方圖的方法計(jì)算出上述步驟(2)中獲取的高頻 信號(hào)絕對(duì)值的中值，并把該中值的三分之一設(shè)定為閾值。其中，大于該閾值的高頻信號(hào)值作 為高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分；小于該閾值的相反數(shù)的高頻信號(hào)值作為低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的 診斷特征成分；其余的高頻信號(hào)作為噪音成分來(lái)進(jìn)行分類，該閾值可被用戶調(diào)整設(shè)定。
(4)通過(guò)圖像合成手段，將第二臨時(shí)圖像、第四臨時(shí)圖像、第五臨時(shí)圖像和第六臨 時(shí)圖像進(jìn)行加權(quán)疊加，然后根據(jù)設(shè)定的圖像處理?xiàng)l件對(duì)合成處理后的圖像進(jìn)行調(diào)整，獲取 診斷用的顯示圖像。 該步驟(4)中得到的合成處理后的圖像為N (x， y) = 12 (x， y) +lGain*I4 (x， y) +hGain*I5 (x， y) +nGain*I6 (x， y);
其中，N(x， y)表示為所述合成處理后的圖像；
12(x， y 為以上所述的第二臨時(shí)圖像；
14(x， y)表示為所述第四臨時(shí)圖像；
I5(x， y)表示為所述第五臨時(shí)圖像；
16 (x， y)表示為所述第六臨時(shí)圖像；
IGain表示為低信號(hào)特征增強(qiáng)量控制參數(shù)；
hGain表示為高信號(hào)特征增強(qiáng)量控制參數(shù)；
nGain表示為消除噪音特性參數(shù)。 12 (x， y)圖像的全體診斷特征成分的控制參數(shù)為gGain值。 其中，gGain值越大，壓縮掉的圖像內(nèi)的非診斷特征成分就越多。hGain值越大，處 理后的圖像內(nèi)包含的局部領(lǐng)域的高信號(hào)特征成分量就越多；lGain值越大，處理后的圖像 內(nèi)包含的局部領(lǐng)域的低信號(hào)特征成分量就越多；nGain值越大，從原圖像中抽出的診斷特 征中分離出的噪音成分就越多。本發(fā)明的高低信號(hào)特征的增強(qiáng)系數(shù)可以被分別設(shè)定，使得 高低信號(hào)領(lǐng)域的診斷特征可以被同時(shí)增強(qiáng)。 此外，圖像全體診斷特征成分的控制參數(shù)、圖像處理?xiàng)l件包括低信號(hào)特征增強(qiáng)控 制參數(shù)、高信號(hào)特征增強(qiáng)控制參數(shù)和消除噪音特性參數(shù)，該條件可以根據(jù)不同的用戶名和 認(rèn)證密碼，提供用戶所需的圖像處理?xiàng)l件。 下面通過(guò)圖片來(lái)說(shuō)明采用本發(fā)明后的處理結(jié)果。在本實(shí)施例中，采用如下的設(shè) 備 (1)測(cè)試用顯示設(shè)備
DELL20寸液晶顯示器
型號(hào)DELL2007FP
分辨率1600*1200 (2)測(cè)試用顯示卡ATI Radeon(TM)HD 4350 512MB(DVI/HDMI/VGA) 圖13表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的原CR胸部圖像。這是一幅典型的
胸部X線CR腫瘤影像。圖像特征如下 像素深度灰度12bit ; 圖像尺寸寬2048，高2048。 從圖13可以看到，用一般的DELL 20寸液晶顯示器所顯示的圖像中，圓圈內(nèi)的腫 瘤幾乎不能辨別。按照?qǐng)D5的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理方法的處理流程處理后的圖像由圖 14表示，表示了在DELL 20寸液晶顯示器上的顯示圖像，結(jié)果表明去除噪音的同時(shí)診斷特 征能被自然的增強(qiáng)。 圖15表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的按照本發(fā)明的技術(shù)方案處理后的 CR胸部圖像。從圖15可以看到，圓圈內(nèi)的腫瘤可被清楚的辨另ij。此結(jié)果表明采用本發(fā)明的 技術(shù)方案，用一般顯示器能實(shí)現(xiàn)醫(yī)用圖像的高清晰顯示。 圖16表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的CT原始圖像。這是一幅典型的肺 部CT影像。圖像特征如下
像素深度灰度16bit ;
圖像尺寸寬512，高512。 圖17表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的按照本發(fā)明的技術(shù)方案處理后的 CT肺部圖像。其結(jié)果表明在一般顯示器上能觀察到高清晰度的具有診斷水平的CT圖像。
圖18表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的Mammography原始圖像。這是一幅典型的乳房癌影像。圖像特征如下
像素深度灰度16bit ;
圖像尺寸寬2048，高2048。 圖19表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的按照本發(fā)明的技術(shù)方案處理后的 Mammography乳房圖像。結(jié)果表明，在原圖18中不能發(fā)現(xiàn)的乳房癌擴(kuò)散后的微小石灰塊，在 圖19中能清晰地被觀察到。 圖20表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的MR原始圖像。這是一幅典型的頭 部MRT2影像。圖像特征如下
像素深度灰度16bit ;
圖像尺寸寬512，高512。 圖21表示了用DELL 20寸液晶顯示器所顯示的按照本發(fā)明的技術(shù)方案處理后的 MR圖像，其結(jié)果也表明在一般顯示器上能觀察到高清晰度的具有診斷水平的MR圖像。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可 以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。 另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以 是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模 塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如 果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī) 可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。 上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的裝置，包括，圖像接收單元(101)，用來(lái)接收醫(yī)用數(shù)字圖像信號(hào)數(shù)據(jù)及其附帶信息；圖像處理準(zhǔn)備單元(102)，用于存儲(chǔ)多種圖像處理?xiàng)l件和圖像處理程序；圖像處理單元(103)，用于按照所述圖像處理?xiàng)l件對(duì)圖像接收單元內(nèi)存儲(chǔ)的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的圖像處理程序；圖像顯示單元(104)，用于調(diào)整和顯示經(jīng)過(guò)所述圖像處理單元(103)處理的醫(yī)用圖像；顯示質(zhì)量控制單元(105)，用于從所述圖像顯示單元(104)接收調(diào)整過(guò)的圖像處理?xiàng)l件，并反饋給所述圖像處理準(zhǔn)備單元(103)，以更新其存儲(chǔ)的圖像處理?xiàng)l件。
2. 如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述圖像接收單 元(101)可以接收從與網(wǎng)絡(luò)電纜連接著的DICOM服務(wù)器等圖像保存裝置處的醫(yī)用圖像的原 始圖像信號(hào)數(shù)據(jù)并且將此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在該單元內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述圖像接收單 元(101)可以從計(jì)算機(jī)接收到RGB各為8bit的顯示圖像數(shù)據(jù)和附帶信息，然后把RGB各為 8bit的顯示圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB各為10bit的圖像數(shù)據(jù)連同其附帶信息存儲(chǔ)在該單元內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述圖像處理準(zhǔn) 備單元(102)包括，設(shè)備種類和病變部位識(shí)別部件(201)，用于獲取拍攝圖像的設(shè)備類型和檢查部位的信息；圖像處理?xiàng)l件和方法設(shè)定部件(202)，用于以獲取的設(shè)備類型的檢查部位的信息為單 位，存儲(chǔ)多種圖像處理?xiàng)l件和圖像處理程序。圖像處理?xiàng)l件和方法選擇部件(203)，用于自動(dòng)檢索存儲(chǔ)在所述圖像處理?xiàng)l件和方法 設(shè)定部件(202)中的圖像處理程序和圖像處理?xiàng)l件，并且將其檢索的結(jié)果提供給所述圖像 處理單元(103)。
5. 如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述圖像處理單 元(103)包括，噪音去除模塊(301)，用于以噪音特性種類為單位設(shè)計(jì)自適應(yīng)小波基，去除原始醫(yī)用圖 像的噪音；壓縮模塊(302)，用于調(diào)整圖像全體診斷特征成分的控制參數(shù)，動(dòng)態(tài)壓縮該模塊所獲取圖像中的非診斷特征成分；濾波模塊(303)，用于通過(guò)采用設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，濾出圖像中的高頻信號(hào)成分； 解析模塊(304)，用于將濾出的高頻信號(hào)成分的圖像進(jìn)行解析分類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分和噪音成分。
6. 如權(quán)利要求1或5所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述圖像處理 單元(103)可以設(shè)定為執(zhí)行、非執(zhí)行兩種不同的狀態(tài)，當(dāng)其被設(shè)定為執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，該處理單 元處理所述圖像接收單元(101)接收到的原始圖像，然后通過(guò)所述圖像顯示單元(104)顯 示處理后的圖像；當(dāng)其被設(shè)定為非執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，不執(zhí)行該單元，直接執(zhí)行所述圖像顯示單元 (104)顯示圖像。
7. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述顯示單元 (104)包括，顯示特性校正部件(401)，用于測(cè)量和校正顯示設(shè)備，使其符合DIC0M標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 GSDF標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)；參數(shù)調(diào)整設(shè)定部件(402)，用于在實(shí)行了 DICOM校正的顯示狀態(tài)下，觀察顯示裝置的顯 示質(zhì)量的同時(shí)，調(diào)整圖像處理?xiàng)l件；顯示方法設(shè)定部件(403)，用于根據(jù)調(diào)整的圖像處理?xiàng)l件，按照用戶的要求設(shè)定圖像的 顯示狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述顯示質(zhì)量控 制單元(105)包括圖像處理?xiàng)l件更新部件，用于從所述顯示單元(104)的參數(shù)調(diào)整設(shè)定部 件(402)接收到調(diào)整過(guò)的圖像處理?xiàng)l件，并反饋給所述圖像處理準(zhǔn)備單元(102)。
9. 如權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述設(shè)備種類和 病變部位識(shí)別部件(201)根據(jù)DICOM文件的信息對(duì)象的屬性由數(shù)據(jù)元素來(lái)表示的特點(diǎn)，依 照標(biāo)簽獲取信息并建立了具有該信息的原始圖像數(shù)據(jù)與使用處理程序之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
10. 如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述噪音去除模 塊(301)去除噪音的步驟如下以噪音特性種類為單位設(shè)計(jì)小波基； 將原始醫(yī)用圖像轉(zhuǎn)化為多位的顯示圖像；采用所述小波基對(duì)多位的顯示圖像進(jìn)行小波包變換，對(duì)小波包變換系數(shù)實(shí)施閾值處理；根據(jù)實(shí)施閾值處理后的小波包變換系數(shù)，利用小波包逆變換得到第一臨時(shí)圖像。
11. 如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述噪音去除模 塊(301)可以設(shè)定為執(zhí)行和非執(zhí)行兩種狀態(tài)，當(dāng)其被設(shè)定為非執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，不執(zhí)行該模塊， 而直接去執(zhí)行所述壓縮模塊(302);當(dāng)其被設(shè)定為執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，先執(zhí)行該模塊，然后執(zhí)行所 述壓縮模塊(302)。
12. 如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述特征抽出濾 波器為設(shè)計(jì)的整數(shù)型低通濾波器，并以單行向量的形式預(yù)先存放在圖像處理準(zhǔn)備單元中。
13. 如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述特征抽出濾 波器是以圖像獲取設(shè)備類型的檢查部位的信息為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中濾波器的巻積核大小 根據(jù)診斷特征決定。
14. 如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理裝置，其特征在于，所述解析模塊 (304)中的解析分類，是通過(guò)采用直方圖的方法快速計(jì)算出從所述濾波模塊(303)中獲取 的高頻信號(hào)絕對(duì)值的中值，并把該中值的三分之一設(shè)定為閾值，大于該閾值的高頻信號(hào)值 作為高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分、小于該閾值的相反數(shù)的高頻信號(hào)值作為低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi) 的診斷特征成分、其余的高頻信號(hào)作為噪音成分來(lái)進(jìn)行分類，該閾值可被用戶調(diào)整設(shè)定。
15. —種自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 對(duì)原始醫(yī)用圖像進(jìn)行去噪音增強(qiáng)處理后得到第一臨時(shí)圖像；(2) 壓縮第一臨時(shí)圖像中的非診斷特征成分獲取第二臨時(shí)圖像；(3) 采用預(yù)先設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，抽出圖像的高頻信號(hào)成分獲取第三臨時(shí)圖像；(4) 對(duì)第三臨時(shí)圖像進(jìn)行解析分類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第四臨時(shí)圖 像、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第五臨時(shí)圖像和噪音成分的第六臨時(shí)圖像；(5)通過(guò)圖像合成手段，將第二臨時(shí)圖像、第四臨時(shí)圖像、第五臨時(shí)圖像和第六臨時(shí)圖 像進(jìn)行加權(quán)疊加，然后根據(jù)設(shè)定的圖像處理?xiàng)l件對(duì)合成處理后的圖像進(jìn)行調(diào)整，獲取診斷 用的顯示圖像。
16. 如權(quán)利要求15所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法，其特征在于，所述步驟(1) 還包括如下步驟(la)以噪音特性種類為單位設(shè)計(jì)小波基； (lb)將原始醫(yī)用圖像轉(zhuǎn)化為多位的顯示圖像；(lc)采用上述設(shè)計(jì)的小波基對(duì)多位的顯示圖像進(jìn)行小波包變換，對(duì)小波包變換系數(shù)實(shí) 施閾值處理；(Id)基于上述小波包變換系數(shù)，利用小波包逆變換得到第一臨時(shí)圖像。
17. 如權(quán)利要求15所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法，其特征在于，所述圖像處理?xiàng)l件包括低信號(hào)特征增強(qiáng)控制參數(shù)、高信號(hào)特征增強(qiáng)控制參數(shù)，消除噪音特性參數(shù)和調(diào) 整設(shè)定圖像全體的診斷特征成分的控制參數(shù)，該條件可以根據(jù)不同的用戶名和認(rèn)證密碼， 提供用戶所要求的圖像處理?xiàng)l件。
18. 如權(quán)利要求15所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法，其特征在于，所述特征抽 出濾波器是以圖像獲取設(shè)備類型的檢查部位的信息為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中濾波器的巻積核 大小根據(jù)診斷特征決定。
19. 如權(quán)利要求15所述的自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的方法，其特征在于，所述步驟(5) 中得到的合成處理后的圖像為N(x，y) = 12(x， y)+lGain氺I4(x， y)+hGain氺I5(x， y)+nGain氺I6(x， y);其中，N(x， y)表示為所述合成處理后的圖像；12(x， y)表示為所述第二臨時(shí)圖像；14(x， y)表示為所述第四臨時(shí)圖像；15(x， y)表示為所述第五臨時(shí)圖像；16(x， y)表示為所述第六臨時(shí)圖像；1Gain表示為低信號(hào)特征增強(qiáng)量控制參數(shù)；hGain表示為高信號(hào)特征增強(qiáng)量控制參數(shù)；nGain表示為消除噪音特性參數(shù)。 全文摘要
一種自適應(yīng)醫(yī)用圖像增強(qiáng)處理的裝置及其方法，其中該裝置包括圖像接收單元、圖像處理準(zhǔn)備單元、圖像處理單元、圖像顯示單元、顯示質(zhì)量控制單元。該方法包括如下步驟對(duì)原始醫(yī)用圖像進(jìn)行去除噪音增強(qiáng)處理后得到第一臨時(shí)圖像；壓縮第一臨時(shí)圖像中的非診斷特征成分獲取第二臨時(shí)圖像；采用設(shè)計(jì)的特征抽出濾波器，抽出原始圖像的高頻信號(hào)成分獲取第三臨時(shí)圖像；對(duì)第三臨時(shí)圖像進(jìn)行解析分類，獲取低信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第四臨時(shí)圖像、高信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)的診斷特征成分的第五臨時(shí)圖像和噪音成分的第六臨時(shí)圖像；將第二、第四、第五和第六臨時(shí)圖像進(jìn)行加權(quán)疊加，然后根據(jù)設(shè)定的圖像處理?xiàng)l件對(duì)合成處理后的圖像進(jìn)行調(diào)整，獲取診斷用的顯示圖像。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101697230SQ20091020742
公開(kāi)日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者蔣宏宇, 蔣慧琴, 馬嶺 申請(qǐng)人:蔣慧琴;