伪彩色处理在医学图像中的应用

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1、您的论文得到两院院士关注图像处理文章编号:1008-0570(2008)03-3-0299-02伪彩色处理在医学图像中的应用APPLICATIONOFPSEUDOCOLORPROCESSINGTOMEDICALIMAGESANALYSIS(江苏科技大学)李全越王芳LIQUANYUEWANGFANG摘要:当前,多数医学图像属于灰度图像,其对人眼的视觉效果不如彩色图像。为了提高图像的分辨率,根据人眼的视觉特点,结合计算机数字图像颜色模式和图像格式,采用灰度级-彩色变换方法,及基于视觉感知统计特性的伪彩色映射法,实现了

2、使灰度图像变为伪彩色图像的目的。实验结果表明了该图像增强方法的有效性。当图像中含有极其微弱的有用的局部对比度信息时,效果尤佳。关键词:视觉分辨率;灰度级-彩色变换;伪彩色增强中图分类号:TP391文献标识码:AAbstract:Presently,mostofthemedicalandindustrialimagesaregray-scaleimages.However,humanvisionislesssensitivetodif-ferencebetweengray-scalepixelsthanthatbe

3、tweencolorones.Inordertoimprovetheresolvingpoweroftheimages,accordingtocharacteristicsofhumanvisionandthecolormodeandtheformatofcomputerdigitalimage,themethodofgray-scale-colortransformandthemethodof技pseudocolormappingbasedonthecharacteristicsofvisionappercei

4、vestatisticareusedtocometruetheaimofturngray-scaleim-agesintocolorones.Theresultofexperimentshowsthevalidityofthisimageenhancementmethodespeciallyinthecaseofthatthe术imagehasveryweakandattractivecontrastinformation.Keywords:discriminabilityofhumanvision;gray-s

5、cale-colortransform;pseudocolorenhancement创2.2视觉对比度新1引言人类所感受到的主观亮度并不是直接由景物自身的客观医学图像绝大多数是灰度图像,如X线、CT、MRI、B超图亮度所决定,主观亮度感觉S与客观亮度B之间存在对数关像等。对观察者来说,人眼只能辨别一幅图像中的4～5bit灰度系:式中:K和K均为常数。这一规律称为韦伯-0级,却能辨别近千种的彩色。为发挥人眼对彩色的分辨能力,往费赫涅尔(Weber-Fechner)定律。根据韦伯-费赫涅尔定律,视觉往用各种不同的颜色

6、代表图像的不同灰度,变灰度图像为彩色相对对比度C可以表示为:式中:B和Bv0图像,从而使观察者能从图像中取得更多的信息。这种伪彩色分别为对象的客观亮度和背景的客观亮度,S和S分别为对象0处理方法已广泛运用于图像显示的领域,如遥感图像处理、卫的主观亮度与背景的主观亮度。星图片及生物医学图像等。3计算机图像工作原理2人眼视觉分辨率3.1颜色模式人眼视觉分辨率指人眼在一定距离上能区分相近两点的能颜色模式指图像颜色的配色方式,其理论依据是色度学中力,它与环境照度、物体运动速度、对象相对对比度以及颜色类三基色假说。自然界中

7、的各种色光可以由红、绿、蓝3种色光按别等诸多因素有关。对于一幅静态图像,颜色类别和对比度是影不同比例相配而成,同样,绝大多数色光也可以分成红、绿、蓝3响视觉分辨率的主要因素。能够辨别颜色的动物,出乎意料地种色光,到目前尽管有各种论证,但是还没有准确的确定性结少,除了人以外,牛、马、狗、猫等常见哺乳动物都不具有次能力。果。在应用上,计算机和电视显示器CRT颜色合成就是利用了2.1视觉彩色这一原理,称为RGB相加模型。视觉彩色可用亮度、色调和饱和度描述,亮度指颜色明暗3.2医学图像文件的基本格式程度,色调指光的颜色类

8、别,饱和度指深浅程度。尽管人可以识DICOM是用于医学图像和通信的国际标准。其数据结构采别可见光(380～780nm)范围内的所有彩色,但对各种彩色的分用数据元素的存储方式,每个数据元素均由标签、值的类型、值域辨能力却不相同。表(1)列出了人眼对不同颜色的相对分辨率。的长度和值域4个基本单元组成。其中,“标签”作为数据元素的标识符唯一地定义数据元素的物理意义;“值的类型”