一种医学图像处理方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种医学图像处理方法及系统，方法包括以下步骤：读取并显示图像；对图像进行缩放及旋转处理；对图像进行负片效果处理；对图像进行剪切处理；对图像进行灰度变换处理；对图像进行对比度增强处理；对图像进行直方图显示处理；对图像直方图进行均衡化处理；对图像进行消噪处理；对图像进行边缘检测处理；对图像进行平滑处理；对图像进行锐化处理。系统包括中央处理器以及分别与之连接的图像采集模块、图像处理模块、显示模块和存储模块。本发明通过读入并显示医学图像以及对医学图像进行一系列的处理，并充分地利用这些图像处理技术有效地改善了图像质量，有助于医生对病情的诊断和治疗，避免了漏诊和误诊现象的发生。
【专利说明】一种医学图像处理方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理【技术领域】，具体地说是一种医学图像处理方法及系统。
【背景技术】
[0002]医学上的诊断很多时候需要借助对于医疗图像的判断来作为依据，比如CT、X光、B超等医学图像，由于医学图像能够直观地反映病人的病情，从而大大提高了医生的诊断正确率。但是，如果医学图像的拍片没有达到标准要求的清晰度，往往造成重拍或诊断结果的不准确，从而导致出现漏诊和误诊。
[0003]医学图像处理是一门综合了数学、计算机科学、医学影像学等多个学科的交叉科学，是利用数学的方法和计算机这一现代化的信息处理工具，对由不同的医学影像设备产生的图像按照实际需要进行处理和加工的技术。
【发明内容】
[0004]针对上述不足，本发明提供了一种医学图像处理方法及系统，能够有效地改善图像质量，有利于医生对病情的诊断和治疗，避免漏诊和误诊现象的发生。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种医学图像处理方法，其特征是，包括以下步骤:
读取并显示图像；
对图像进行缩放及旋转处理；
对图像进行负片效果处理；
对图像进行灰度变换处理；
对图像进行对比度增强处理；
对图像进行直方图显示处理；
对图像直方图进行均衡化处理；
对图像进行消噪处理；
对图像进行边缘检测处理；
对图像进行平滑处理；
对图像进行锐化处理。
[0006]进一步地，本发明所述的方法还包括对图像进行剪切处理的步骤，以便对图像中某个特定区域进行处理。
[0007]进一步地，所述对图像进行消噪处理步骤中采用中值滤波器对图像进行消噪处理。
[0008]进一步地，所述对图像进行边缘检测处理步骤中采用梯度算子对图像进行边缘检测处理。
[0009]进一步地，所述对图像进行平滑处理步骤包括在空域中对图像进行平滑处理过程和在频域中对图像进行平滑处理过程，所述在空域中对图像进行平滑处理过程就是采用低通滤波器对空域中图像进行平滑处理，所述在频域中对图像进行平滑处理过程就是采用低通滤波器对频域中图像进行平滑处理。
[0010]进一步地，所述在空域中对图像进行平滑处理过程就是利用模板卷积进行图像平滑，设函数f (X,y)与线性位不变算子h (x,y)的卷积结果是g (x,y),即g (X，y) =h (X，y) *f (X，y)，图像平滑具体步骤为:
(1)将模板在图像中漫游，并将模板中心和图像某个像素的位置重合；
(2)读取模板下对应像素的灰度值；
(3)将这些灰度值从小到大排成一列；
(4)找出这些值排在中间的一个；
(5 )将这个中间值赋给对应模板中心位置的像素。
[0011]进一步地，所述在频域中对图像进行平滑处理过程为通过低通滤波函数对原始频域中图像进行计算，得到平滑后的频域中图像，其表达式为式1:
G (U，V) = H (U，V) *F (U，V)(式 I)
其中，F(u，v)是原始频域中图像，H(u，V)是低通滤波，G(u，v)是平滑后频域中图像。
[0012]进一步地，所述对图像进行锐化处理步骤包括在空域中对图像进行锐化处理过程和在频域中对图像进行锐化处理过程，所述在空域中对图像进行锐化处理过程就是采用线性锐化滤波器对空域中图像进行锐化处理，所述在频域中对图像进行锐化处理过程就是采用高通滤波器对频域中图像进行锐化处理。
[0013]进一步地，所述在频域中对图像进行锐化处理过程为通过高通滤波函数对原始频域中图像进行计算，得到锐化后的频域中图像，其表达式为式2:
G(u, v) =H' (u，v)*F(u，v)(式 2)
其中，F (u，V)是原始频域中图像，H' (U，V)为高通滤波函数，G (U，V)是平滑后频域中图像。
[0014]本发明还提供了一种医学图像处理系统，其特征是，包括中央处理器、图像采集模块、图像处理模块、显示模块和存储模块，所述中央处理器分别与图像采集模块、图像处理模块、显示模块和存储模块，所述图像采集模块用于读取图像，所述图像处理模块用于对图像进行处理，所述显示模块用于显示图像，所述存储模块用于存储图像数据。
[0015]本发明具有以下突出的有益效果:本发明通过读入并显示医学图像以及对医学图像进行缩放及旋转、负片效果、对灰度变换、对比度增强、直方图显示、直方图均衡化、消除噪声、边缘检测、图像平滑和锐化等一系列的处理，并充分地利用这些图像处理技术有效地改善了图像质量，有助于医生对病情的诊断和治疗，避免了漏诊和误诊现象的发生。
[0016]本发明不仅有利于医生对病情诊断的正确性和准确性，提高了病情的诊断效率，并且降低了医疗成本，充分地发挥了各种医疗设备的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的系统原理框图。【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本发明的一种医学图像处理方法，为了改善图像的质量及视觉效果，它采用了以下步骤:
51、读取并显示所要处理的医学图像；
52、对图像进行缩放及旋转处理，用于对医学图像的大小和水平垂直方向的调整；
53、对图像进行负片效果处理，用于较好地显示医学图像中病变区域的边缘脉络或者病变区域大小，从而达到更好的观测效果；
54、对图像进行剪切处理的步骤，以便对图像中某个特定区域进行处理，不仅可以收到良好的图像效果而且可以节约图像的存储空间；
55、对图像进行灰度变换处理，用于增加图像的视觉效果；
56、对图像进行对比度增强处理，通过灰度变换使图像对比度扩展，图像更加清晰，特征更加明显；
57、对图像进行直方图显示处理，用于显示索引图像或灰度图像亮度分布图形；
58、对图像直方图进行均衡化处理，用于对原图像的直方图经过变换函数修整为均匀直方图，然后根据均衡后的直方图计算出均衡后图像各像素的灰度值，最后根据灰度值修整原图像；
59、对图像进行消噪处理，采用中值滤波器剔除图像中的各种类型的噪声；
510、对图像进行边缘检测处理，采用梯度算子通过检测灰度值的不连续效果来实现对图像进行边缘检测；
511、对图像进行平滑处理，分别在空域和频域中对图像进行平滑处理来减少图像噪
声；
512、对图像进行锐化处理，分别在空域和频域中对图像进行锐化处理，用于使边缘和轮廓线模糊的图像变得清晰，并使其细节清晰。
[0019]进一步地，在上述方法中，所述对图像进行平滑处理步骤包括在空域中对图像进行平滑处理过程和在频域中对图像进行平滑处理过程，所述在空域中对图像进行平滑处理过程就是采用低通滤波器对空域中图像进行平滑处理，所述在频域中对图像进行平滑处理过程就是采用低通滤波器对频域中图像进行平滑处理。
[0020]所述在空域中对图像进行平滑处理过程就是利用模板卷积进行图像平滑，设函数f (X，y)与线性位不变算子h (x，y)的卷积结果是g (X，y),即g(x, y)=h(x, y)*f (X，y),图像平滑具体步骤为:
(1)将模板在图像中漫游，并将模板中心和图像某个像素的位置重合；
(2)读取模板下对应像素的灰度值；
(3)将这些灰度值从小到大排成一列；
(4)找出这些值排在中间的一个；
(5 )将这个中间值赋给对应模板中心位置的像素。
[0021]所述在频域中对图像进行平滑处理过程为通过低通滤波函数对原始频域中图像进行计算，得到平滑后的频域中图像，其表达式为式1:
G (U，V) = H (U，V) *F (u, V)(式 I)
其中，F(u，v)是原始频域中图像，H(u，V)是低通滤波，G(u，v)是平滑后频域中图像。[0022]进一步地，在上述方法中，所述对图像进行锐化处理步骤包括在空域中对图像进行锐化处理过程和在频域中对图像进行锐化处理过程，所述在空域中对图像进行锐化处理过程就是采用线性锐化滤波器对空域中图像进行锐化处理，所述在频域中对图像进行锐化处理过程就是采用高通滤波器对频域中图像进行锐化处理。
[0023]所述在频域中对图像进行锐化处理过程为通过高通滤波函数对原始频域中图像进行计算，得到锐化后的频域中图像，其表达式为式2:
G(u, v) =H' (u，v)*F(u，v)(式 2)
其中，F (u，V)是原始频域中图像，H' (U，V)为高通滤波函数，G (U，V)是平滑后频域中图像。
[0024]如图2所示，本发明提供了的一种医学图像处理系统，它包括中央处理器、图像采集模块、图像处理模块、显示模块和存储模块，所述中央处理器分别与图像采集模块、图像处理模块、显示模块和存储模块，所述图像采集模块用于读取图像，所述图像处理模块用于对图像进行处理，所述显示模块用于显示图像，所述存储模块用于存储图像数据。
[0025]以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种医学图像处理方法，其特征是，包括以下步骤: 读取并显示图像； 对图像进行缩放及旋转处理； 对图像进行负片效果处理； 对图像进行灰度变换处理； 对图像进行对比度增强处理； 对图像进行直方图显示处理； 对图像直方图进行均衡化处理； 对图像进行消噪处理； 对图像进行边缘检测处理； 对图像进行平滑处理； 对图像进行锐化处理。
2.根据权利要求1所述的一种医学图像处理方法，其特征是，还包括对图像进行剪切处理的步骤，以便对图像中某个特定区域进行处理。
3.根据权利要求1或2所述的一种医学图像处理方法，其特征是，所述对图像进行消噪处理步骤中采用中值滤波器对图像进行消噪处理。
4.根据权利要求1或2所述的一种医学图像处理方法，其特征是，所述对图像进行边缘检测处理步骤中采用梯度算子对图像进行边缘检测处理。
5.根据权利要求1或2所述的一种医学图像处理方法，其特征是，所述对图像进行平滑处理步骤包括在空域中对图像进行平滑处理过程和在频域中对图像进行平滑处理过程，所述在空域中对图像进行平滑处理过程就是采用低通滤波器对空域中图像进行平滑处理，所述在频域中对图像进行平滑处理过程就是采用低通滤波器对频域中图像进行平滑处理。
6.根据权利要求5所述的一种医学图像处理方法，其特征是，所述在空域中对图像进行平滑处理过程就是利用模板卷积进行图像平滑，设函数f (x，y)与线性位不变算子h(X，y)的卷积结果是g (X，y)，即g(x, y)=h(x, y)*f (x, y),图像平滑具体步骤为: (1)将模板在图像中漫游，并将模板中心和图像某个像素的位置重合； (2)读取模板下对应像素的灰度值； (3)将这些灰度值从小到大排成一列； (4)找出这些值排在中间的一个； (5 )将这个中间值赋给对应模板中心位置的像素。
7.根据权利要求5所述的一种医学图像处理方法，其特征是，所述在频域中对图像进行平滑处理过程为通过低通滤波函数对原始频域中图像进行计算，得到平滑后的频域中图像，其表达式为式1: G (U，V) = H (U，V) *F (u, V)(式 1) 其中，F(u，v)是原始频域中图像，H(u，V)是低通滤波，G(u，v)是平滑后频域中图像。
8.根据权利要求1或2所述的一种医学图像处理方法，其特征是，所述对图像进行锐化处理步骤包括在空域中对图像进行锐化处理过程和在频域中对图像进行锐化处理过程，所述在空域中对图像进行锐化处理过程就是采用线性锐化滤波器对空域中图像进行锐化处理，所述在频域中对图像进行锐化处理过程就是采用高通滤波器对频域中图像进行锐化处理。
9.根据权利要求8所述的一种医学图像处理方法，其特征是，所述在频域中对图像进行锐化处理过程为通过高通滤波函数对原始频域中图像进行计算，得到锐化后的频域中图像，其表达式为式2: G(u, v) =H' (u，v)*F(u，v)(式 2) 其中，F (u，V)是原始频域中图像，H' (U，V)为高通滤波函数，G (U，V)是平滑后频域中图像。
10.一种医学图像处理系统，其特征是，包括中央处理器、图像采集模块、图像处理模块、显示模块和存储模块，所述中央处理器分别与图像采集模块、图像处理模块、显示模块和存储模块，所述图像采集模块用于读取图像，所述图像处理模块用于对图像进行处理，所述显示模块用于显示图 像，所述存储模块用于存储图像数据。
【文档编号】G06T7/00GK103606161SQ201310636373
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】杨佩璐 申请人:山东中医药大学