直接数字化X线摄影系统图像处理方法研究

李汝佳（佛山市第一人医院，广东佛山528000）



直接数字化X线摄影系统图像处理方法研究

李汝佳
（佛山市第一人医院，广东佛山528000）

〔摘要〕目的：探讨直接数字化X线摄影系统图像处理方法及效果。方法：回顾性分析2012年1月至2014年12月对86例患者进行胸部X线射片，采用图像校正、图像拼接、图像前景处理、图像增强的方式进行图像处理。结果：86例DR图像采集十分顺利，图像质量评定一级72例，二级14例，未出现三级图像，完全符合临床诊断需求。结论：直接数字化X线摄影系统凭借着良好的图像处理方法可有效满足诊断需求。

〔关键词〕数字化X线；摄影系统；图像处理

直接数字化X线相比传统的X线摄影在成像方面具有较大的优势，其可有效降低X射线剂量，提升图像的分辨率、存储效率，提升工作效率，节约资源等[1-2]，基于直接数字化X线处理的诸多优势，直接X线成像系统在临床诊断疾病中具有重要的价值。

1　资料与方法

1.1一般资料

回顾性分析我院于2012年1月～2014年12月对86例患者进行胸部X线射片，并且进行图像处理，其中男49例，女37例，年龄21～68岁，比较对患者进行DR摄像处理后图像质量。

1.2图像处理方法

1.2.1图像校正

DR图像具有动态校正及静态误差校正两种类型。① 动态误差校正：在采集校准参考图的同时，为有效降低或提出随机噪音的影响，多数情况将采用多幅图互相叠加后出现的取平均值算法，因为所有射线条件下获得的图像均包含暗场图像所代表的偏差误差成分，因而任意两幅图进行相加减后，就是其对应的射线剂量差值于各像元的实际响应；② 静态误差校正：静态误差时一种由X线光场剂量及分布无关的误差，该种误差中的瑕疵像元噪声由于部分点将伴随入射X线的变化而较为特殊，对其的校正多采用领域选择性平均法，于传感器阵列的边缘，各像元包含8个临近像元，拍摄过程中人体部位处于平板中部。

1.2.2图像拼接

① 图像配准：DR系统摄录的图像经几何变化从而投影至另一幅图中为图像配准。图像配准包含有以下方法：a 基于区域图像配准 该配准方法在进行配准运算时采集的是直接图像素值，计算过程相对较为简单，方便实现，但计算量较为庞大，且对图像噪音的适应能力不强；b 基于不同区域的图像配准 该配准通过利用傅里叶变化实现将图像由时域转变为频域，图像配准采用傅里叶谱；c 给予特点的图像配准 该配准方法可更好的消除图像畸变及噪声所产生的不利影响。② 图像融合：是一种为有效消除两幅图像在融合过程中所产生的亮度差值的有效方法，通过将已经配准好的图像合并一幅图，从而促使两幅图原有的中谍区域亮度逐渐向各自内部变化。融合的方法主要包含：a 直接平均法对配准后的两幅图中的重叠区所对应的像素点灰度值进行直接叠加后计算平均，其相当对于一幅图像进行了一次有效的低通波过滤；b 中值滤波法 对于配准后的图像中带有互相重叠的地方进行中值滤波，可在相应的条件下克服由于直接平均法所引发的图像细节不清晰的现象，但对于拼接后的图像仍旧有明显的拼接缝隙可能；c 加权平均法 于每幅图像中，像素在距离图像中心较近的地方将获得较高的权值，然而距离较远的权值较低，经该方法可促使图像内容实现平滑过渡，清除由于拼接过程中的痕迹；d 加权中值滤波法 该方法对重叠区域进行加权，后对中值实施滤波处理，进而有效消除拼接痕迹，但亦可一定程度上引发图像处理不清晰。

1.2.3图像前景处理

图像经由二值化处理后，仍旧需要进一步确定X线照射的视野，即图像的曝光区域，通常情况下该区域为规则的矩形区域，因而我们多采取逐行扫描方法进一步寻找矩形的四条边，由于矩形的中心始终为平板探测器的中心区域，因而矩形区域是上下、左右所构成的区域，仅需要寻找矩形区域的上行、下行、左列及右列的位置即可。

1.2.4图像增强

钝化蒙片法可对图像进行高通滤波以提升原图像中高频分量的比重，进而更好地增强图像的边缘及细节，传统的钝化蒙片法首先对图像进行低通滤波获取一幅模糊的图像，后经该图像减去模糊图像。但该方法具有两个缺陷：① 对噪声非常敏感，当图像存在一定噪声时，获得的增强图像可出现比较明显的不期望性扭曲；② 该图像有较大的对比度获取更大的增强作用，但对于原本的对比度具有较弱的增强作用，可能引发图像整体增强后出现过多的伪影。该项技术利用一种图像增强后获得图像增强叠加显示图像，给予一定的叠加图像的乘积因子，获得图像的整体性效果，为更好的获得细节增强图像，选择一种经由原图像中采样后进行高通滤波，采用差值的方式将处理后的图像转变为原有的图像尺寸。

2　结果

86例患者的DR图像采集均十分顺利，图像质量评定一级72例，二级14例，未出现三级图像，完全符合临床诊断需求。

3　小结

DR系统成像无中间能量转换过程，经X射线抵达接收装置后将直接转换为数字信号供计算机采集，因而极大地减少了由于中间环节所带来的不利影响，提升了X线的转换效率，同时DR系统更高的分辨率、更快的成像速度、更低的X线辐射剂量、优异的图像质量及强大的后处理功能充分体现了DR的优势[3]。临床影像医师应认真掌握图像校正、图像拼接、图像前景处理及图像增强技巧，更好地提升X线质量，服务于临床诊断及随访。

［参考文献］

［1］ 王晓华，刘东声，宣晓，等.数字化胸片处理参数对接尘者数字化X线胸片图像的影响[J].中华劳动卫生职业病杂志，2013，31（5）:351-355.

［2］ 林创鲁，程韬波，周松斌，等.数字化X线医学图像增强处理器研究[J].现代制造工程，2011，（4）:84-87.

［3］ 林建华，陈德基，陈焱淼，等.数字X线摄影和计算机X线摄影的应用比较与评价[J].中国医学计算机成像杂志，2004，10 （2）:136-138.

收稿日期：2015-04-29

〔中图分类号〕TP391.41

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1002-2376（2015）09-0006-02