基于粗糙集的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，各種數(shù)字技術(shù)得到廣泛的普及與應(yīng)用，數(shù)字圖像處理技術(shù)作為處理視覺(jué)圖像信息的專門工具，正逐步向其他學(xué)科領(lǐng)域滲透，廣泛促進(jìn)其他學(xué)科進(jìn)步的同時(shí)，自身也得到了飛速的發(fā)展。醫(yī)學(xué)圖像處理目前是數(shù)字圖像處理的一個(gè)重要分支，數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)大大提高了醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性，同時(shí)降低了成本。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)在臨床診斷、教學(xué)科研等多個(gè)方面都發(fā)揮了重要的作用。醫(yī)學(xué)診斷要借助對(duì)醫(yī)療圖像(如CT，X光，B超等)的分析來(lái)實(shí)現(xiàn)。有的醫(yī)學(xué)圖

2、像資料沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的清晰度，致使診斷結(jié)果不準(zhǔn)確。實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的圖像增強(qiáng)處理，將具有巨大的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。
　　 在多種醫(yī)學(xué)圖像中感興趣區(qū)域和其周圍結(jié)構(gòu)的低對(duì)比度現(xiàn)象都是影響醫(yī)學(xué)圖像理解從而造成誤診的重要原因。要增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，一般的做法是增加掃描電磁波的強(qiáng)度或延長(zhǎng)檢查時(shí)間，這些做法增加了檢查的成本和對(duì)病人的傷害。在此情況下，對(duì)于醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)字后期處理是很有必要的。
　　 醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)處理主要是突出醫(yī)學(xué)圖像中感興趣的信

3、息，而減弱或去除不需要的信息，從而使有用信息得到加強(qiáng)，便于區(qū)分理解。圖像增強(qiáng)的目的在于：其一，采用一系列技術(shù)改善圖像的視覺(jué)效果，提高圖像的清晰度。其二，將圖像轉(zhuǎn)換成一種更加適合于人或機(jī)器進(jìn)行解譯和分析處理的形式。
　　 粗糙集理論，是一種研究不精確、不確定性知識(shí)的數(shù)學(xué)工具。利用粗糙集理論，可以方便地描述知識(shí)表示中不同屬性的重要性，減少知識(shí)表示空間的維數(shù)。
　　 結(jié)合粗糙集理論、數(shù)字圖像處理技術(shù)，依據(jù)各種醫(yī)學(xué)圖像的成像原理

4、及相應(yīng)疾病的病理征象分析，提出的基于粗糙集理論的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)算法，把醫(yī)學(xué)圖像看成是一個(gè)知識(shí)系統(tǒng)，利用粗糙集理論中的不可分辨關(guān)系，根據(jù)醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的“知識(shí)”(人體器官之間的密度差異)來(lái)定義等價(jià)關(guān)系，將醫(yī)學(xué)圖像劃分為目標(biāo)區(qū)域子圖、背景區(qū)域子圖，分別對(duì)各個(gè)子塊進(jìn)行增強(qiáng)處理，最后將各個(gè)子塊的處理結(jié)果進(jìn)行疊加，得到基于粗糙集的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)處理結(jié)果。本文的具體實(shí)驗(yàn)中，以胸部醫(yī)學(xué)圖像中的肺組織為目標(biāo)區(qū)域，得到突出目標(biāo)區(qū)域的圖像增強(qiáng)結(jié)果。針對(duì)所要處理的

5、醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，將本文所提出的算法與幾種經(jīng)典的增強(qiáng)算法進(jìn)行對(duì)比分析，并研究了DSM(基于概率分布的評(píng)價(jià)方法)，從而驗(yàn)證了本文所提出的算法優(yōu)于傳統(tǒng)方法，更適用于醫(yī)學(xué)圖像的處理與分析，能夠比傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)算法更有效地提取出醫(yī)學(xué)圖像中所蘊(yùn)含的信息。
　　 本課題設(shè)計(jì)了基于粗糙集的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)，將本文提出的增強(qiáng)算法與一系列醫(yī)學(xué)圖像處理及分析方法(如：增強(qiáng)、分割、測(cè)量等)與必要的醫(yī)學(xué)圖像處理功能集成整理成一個(gè)系統(tǒng)中，可以