医学数字成像技术.ppt

医学数字成像技术内容技术的共同点:
以计算机技术为基础,使图像信息数字化,以便实施对图像的后处理。
发展动向
技术的发展充实，完善了设备的硬件与软件功能
低档设备努力充实与提高硬件的性能，并且把中高档设备较成熟的功能与软件移植过来，拓宽了低档设备的适用范围。第1节医学数字成像技术的发展第1节医学数字成像技术的基础二、数据采集
1、数据采集系统的组成发射源：不同的成像方法发射源的介质不同
uCR、DR、DDR、DSA和CT其发射源为X射线；
uMRI的发射源是射频脉冲；
uUSG的发射源是超声波；
uNM的发射源是某些具有放射性的同位素。。
被检体：当被捡体受接到来自发射源的信号后，体内组织使信号发生改变，离开被检体到探测器/接收器。探测器/接收器：探测器/接收器是收集经过人体后并带有体内信息的信号，再转递到下一个采集单元。
采样器：采样器接收到上一级转递的信号，首先经滤过器对它进行滤过，再经模数转换器(analogue-to-digitalconverter，A/D)将模拟图象(analogueimage)转化成数字图像(digitalimage)。采集到的原始数据必须送到RDCP数据收集处理器：数据收集处理器(reconstructionanddatacollectionprocessor，RDCP)可以把原始数据根据诊断的需要进行各种后处理。
记录： 采集数据的最终目的是为了记录人体内的不同组织信息，供疾病的诊断，治疗和复查2、数据采集的原理
模拟采样：X线片的密度(density)是随空间位置分布的连续函数，照片上点和点之间是连续的，中间没有间隔，而感光密度随坐标点的变化也是连续的。它反映了入射线的X线强度的空间分布。
数字影像的图像矩阵(matrix)则是一个整数数值的二维数组。整幅图像被分解成有限个小区域，每个这种小区域中图像密度的平均值用一个整数来表示，这个小区域被称为象素（pixel）。图2-7A为一幅手的X线照片。其中有一条横线。图2-7B给出了横线上的一维像的密度随距离变化的连续函数；图2-7C是用数字表示的—维数字图像。在进行数字化时，采取每2mm间隔采一个点。即每个象素的宽度为2mm。像素密度数值用O-255共256个整数表不。256=28，像素密度用8位二进制数表示。
取横线宽度力1mm，把整幅图像划分为若干条横线，这样每个象素即为1mm×2mm。在扫描中，这个宽度叫层厚（slicethickness)。每条横线可获得一幅一维图像。这些一维数字图像就可以组合成一幅二维数字图像。将二维图像变成一系列一维图像的过程，在物理上可用时间扫描来完成。再通过A/D转换器变为离散的数字序列。这样，原始的数字图像就产生了。 3、A/D与D/A转换器
完成数据的采集要用A/D转换器，而数据的精确还取决A/D转换器的量化精度。数字图像要在屏幕上显示，也离下开D/A转换器。它主要有以下两项性能指标。
（1）转换速度
连续模拟信号首先在时间上进行采样，将连续的时间信号用按一定间隔采集的离散值来表示。采样定理告诉我们，当采样的频率高于连续时间信号最高频率两倍以上时，用采样得到的离散时间序列可以完全恢复原来的连续时间信号而不损失任何信息。采样频率就是A/D转换器的变换频率。 （2）变化精度和动态范围
模拟信息的表示范围没有限制，但所接收到模拟量具有有限的动态范围。
整数数字量的变化是离散的，数字位数愈多，能表示的数字量的范围就愈大。
A/D转换器的精度应与所转换的模拟信号的信噪比(signal-to-noiseratio，SNR）动态范围相适应。
D/A转换器的精度和动态范围要求较A/D转换器略低一些 4、数字图像的表达要素
数字图像是由一个整数数值的二维数组组成的，整幅图像被分解成了有限个小区域，即数字图像是由不同亮度和颜色的点组成的二维点阵；
数字在这里不仅意味着数码，而且表示了某点的亮度或颜色。当—个点阵含有足够多的点时，并且点与点之间足够近时，看起来就是—幅完整的图像；
表达数字图像的两个要素：即点阵的大小和每个点的灰度值。存储一幅数字图像只要记录下点阵的大小和每个点的灰度值即可。
灰度值：某一点的亮度或色彩在给定亮度或色彩序列中次序的数值。 第3节图象后处理2、边缘增强
原理：把图像边缘的象素值重新计算，得出一个新象素值，它所表示的灰度值与原象素值有明显的差异，如果象素的灰度显示为白(或亮)，那么，新象素的灰度则显示为更白(或更亮)。
边缘增强实际上是模拟人眼传递视觉信息的一种图像处理方法。它的作用是把人眼难以辨认的轮廓得以增强，使其能清晰的显示毗邻的解剖关系。3、对比度增强
对比度增强是DSA中一种必不可少的环节。在减影像中，由于对比度大的人体组织，如骨、肌肉、软组织等已被消除，只剩下相对对比度小的血管像，