医学数字X射线图像处理与分析算法研究

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1、上海交通大学博士学位论文医学数字X射线图像处理与分析算法研究姓名：张风超申请学位级别：博士专业：模式识别与智能系统指导教师：杨杰20051001摘要(3)研究了x射线散射的形成及其对图像质量的影响，给出了维纳滤波在医学数字x射线图像散射恢复中的改进形式，提出了三种散射退化模型，并利用典型的散射图像比较了它们的恢复效果。(4)提出了基于人眼视觉特性的非线性对比度增强算法，研究了多尺度的医学数字x射线图像细节增强算法，比较了两种常用的多尺度算法(小波算法和Laplacian算法)的图像增强效果，分析了小波增强算法出现振铃效应的原因

2、，设计了多尺度的灰阶梯度自适应滤波降噪算法，提出了一种基于器官的多尺度医学x射线图像增强算法。临床试验结果表明，这种算法能够大幅度地提高X射线透视图像的诊断质量，更好地为临床诊断服务。(5)对于胸部x射线图像肺节结计算机辅助检测，从胸部x射线图像的解剖和诊断入手，针对数字X射线图像的特点，采用结合边界信息和区域信息的改进的snake模型用于肺野的分割，和传统的图像分割算法相比，这种分割算法能够将底层的图像分割和图像结构的先验知识结合起来，对噪声和个体差异具有更大的稳健性；然后对胸部数字X射线图像进行尺度空间分析和肺节结感兴趣区

3、域的提取，通过对图像进行感兴趣的尺度空间分析，可以抑制噪声、小尺寸细节信息和大尺度解剖结构的影响；利用不同图像特征采用基于规则的候选节结识别方法，和神经元网络分类器相比，基于规则的识别方法不需要大量的训练样本，识别结果的解释明确，算法的调整方便，有利于进一步开发交互式的计算机辅助检测系统(Ia蛐)(6)提出了医学数字X射线图像处理和分析的综合流程，并将这一流程结合进实际的采用大面积T兀'非晶硒X射线探测器的DR系统中进行了实际的临床测试，测试结果表明，本文的图像处理和分析流程是实用和有效的，能够获得高质量的诊断图像，同时通过肺

4、节结计算机辅助检测能够提高早期肺癌的检出率。关键词：数字X射线透视成像系统；非晶硒X射线探测器；图像校正；图像恢复：多尺度图像增强；计算机辅助检测STUDYONTHEPROCESSINGALGoIUTHMSFORMEDICALDIGIr】隋山X．RAYIM睑GESAbstractAsthetechnologicaladVancementsofVLSI，computerandIntemet，digitalmedicalimagingsystemshaVebecomeessentialtof0加amodeminte伊atedhea

5、lthcareente印rise(mE)．About65％～70％oftheradiologyexaminationsarex-rayprIojectionmdiography．DuriIlgthepastfewyears，researchlaboratoriesandmanufacturershaVedeVotedtremendousene唱yandresourcest0inVest远atingnewdigitalradio伊印hysystemstor印lacetheconVentionalscreell／rfilmsyst

6、ems．ThedeVelopmentofimagingsystemalsobroughtmanynewchallengesandchancesIotheimageprocessiIlgandanalysistechnology．DuringtheimagecapturingoftheDRsystem，therearesomefactorssuchasthenonunifomljtyofthedetector，X-rayscatterillgandnoise，whichresultinthede星≯adationofimageq

7、uality．WemustfindefIbctiVemethodstoremovetheef：l’ectofthesefactOrs．Atthes锄etime，sincethereisagapbe呐’eentheVeryla唱edynamicrangethatcharacterizestheX—raydetectorandthelimitedrangeoftheoutputmediumandViewingprocess，properimageenhancementfunctionalitymustbedeVeloped￡oma

8、nipu】aleimagedatajnsuchaway出atalldjagnostjcallyusefulinfonnationareenhancedtoanappropriatelevelofVisibility．0ntheotherhand，withtheproducti