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《最全的醫(yī)學成像原理課件-第4章數字X線成像》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第四章數字X線成像主要內容第一節(jié)數字圖像基礎知識第二節(jié)計算機X線攝影第三節(jié)數字X線攝影第四節(jié)數字剪影血管攝影數字X線成像技術是傳統(tǒng)的X線技術與計算機技術結合的產物。第一節(jié)數字圖像基礎知識一、數字圖像概念數字圖像：如果將一幅圖像空間位置分成有限個像素的小區(qū)域，每個像素中的灰度平均值用一個整數來表示，這種圖像信息便是數字信號，圖像信息為數字信號的圖像就是數字圖像。與數字圖像有關的基本概念：1．體素（voxel）代表一定厚度的三維空間的人體體積單元。是一個三維的概念。2．像素（pixel）組成數字圖像的基本單元。是一個二維概念，是體素在成像平面的表現。3．像素值是像素的灰度值或
2、強度值，一個像素只具有一個灰度值。4．視野（fieldofview，FOV）擬進行檢查容積的選定區(qū)域。5．圖像重建（imagereconstruction）用采集的原始數據經計算而得到顯示圖像數據的過程。6．部分容積效應（partialvolumeeffect）某像素位置上可能有多個不同X線吸收系數的體素存在，該處像素的灰度值往往是多個體素灰度值依其體積所占比例而得的平均灰度值的現象。7．空間分辯力（spatialresolution）是指圖像能分辨相鄰兩點的能力，常用能分辨兩個點間的最小距離來表示。又稱幾何分辨力。8．密度分辯力（densityresolution）圖像
3、中可辨認低密度差別的最小極限，即對細微密度差別的分辨能力（數字圖像灰度精度的范圍）。又稱為圖像的灰度分辨力（或對比度分辨力）。9．時間分辯力（temporalresolution）成像系統(tǒng)對被檢體組織運動部位的瞬間成像能力。二、數字圖像與圖像矩陣、灰度級數的關系1．與圖像矩陣的關系圖像矩陣中的行與列的數目一般都是2的倍數。一幅圖像中包含的像素數目等于圖像矩陣行數與列數的乘積。2．與灰度級數的關系A/D轉換器將連續(xù)變化的灰度值轉化為一系列離散的整數灰度值，量化后的整數灰度值又稱為灰度級（graylevel）或灰階。每個像素的灰度精度范圍從l位（2個灰度級）到12位（4096
4、個灰度級）三、數字圖像的形成1．圖像數據采集是通過各種接收器件（如成像板、探測器、CCD攝像管、檢測器、探頭等），將曝光或掃描等形式收集到的模擬信號轉換成數字信號。數字圖像的數據采集大都經過三個步驟：（1）分割：是將圖像分割成若干個小單元的空間取樣處理（下圖a）。（2）采樣：對一幅圖像采樣時該圖像中像素的每一個亮點被采樣，亮點的光強度通過光電倍增管轉換成電信號（模擬信號）（下圖b）。（3）量化：量化過程中，每一個被采樣像素的亮度值都取整數（0、正數或負數），所取的數值決定了數字圖像的灰度值，并且精確地對應于像素點。整個量化過程，整數表示的電子信號完全取決于原始信號的強度，
5、并且與原始信號的強度成正比。2．信號處理計算機接受數據采集系統(tǒng)的數字信號后，立即進行數據處理：根據需要采取放大、濾波或降噪等處理方法，并將像素的位置信息與強度信息結合，重建出一幅圖像。3．圖像顯示計算機將信號處理后重建的圖像輸出至監(jiān)視器屏幕上顯示。同時，將所接受到的圖像數據進行存儲，以備隨時調用、顯示或重建。四、數字圖像的特點從應用角度分析，數字圖像與模擬圖像相比具有其自身的特點：1．密度分辨力高屏-片系統(tǒng)的密度分辨力只能達到26灰階，數字圖像的密度分辨力可達到210~l2灰階。2．可進行后圖像處理只要保留原始數據，就可以根據診斷需要，有針對性的對圖像進行處理，以達到改善
6、圖像質量，增加診斷信息，提高診斷準確性的目的。3．可以高保真地存儲、調閱、傳輸或拷貝數字圖像可以存儲于磁盤、磁帶、光盤及各種記憶卡中，并可隨時進行調閱、傳輸。五、數字圖像的基本處理常用的醫(yī)學數字圖像處理技術有：圖像增強、圖像運算、圖像變換、圖像分割及圖像重建等。1．圖像增強圖像增強是增強圖像中某些有用信息，削弱或去除無用信息。如：增強圖像對比度、提高信噪比、強調組織邊緣等。2．圖像運算圖像運算分為代數運算和幾何運算。圖像代數運算是指對兩幅或兩幅以上的圖像進行加、減、乘、除運算，處理的基本單位是像素，通過運算改變像素灰度值，但不改變像素之間的相對位置關系。圖像幾何運算是指對
7、圖像進行縮放、平移、旋轉、錯切、鏡像等改變像素相對位置的處理。3．圖像變換圖像變換是指將圖像轉換到頻率域或其他非空間域的變換域中進行處理。4．圖像分割圖像分割是按照某種原則將圖像分成若干個有意義的部分，使得每一部分都符合某種一致性要求。5．三維重建三維圖像重建是指利用獲得的連續(xù)二維斷層圖像信息，按照體繪制、面繪制等運算方法，重建出反映組織三維信息的三維影像。面繪制適于重建單個臟器組織，重在顯示組織外觀形態(tài)和空間結構，但不描述組織內部信息，信息利用率較小。臨床常用的面繪制有表面陰影顯示（SSD）（下圖a）。體繪制適于多個臟器組織
