醫(yī)學(xué)影像圖像處理2

第2章醫(yī)學(xué)影像圖像數(shù)字化及其運(yùn)算圖像數(shù)字化圖像數(shù)字化是將一幅畫面轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)能處理的形式——數(shù)字圖像的過程。

模擬圖像數(shù)字圖像正方形點(diǎn)陣具體來說，就是把一幅圖畫分割成如圖所示的一個(gè)個(gè)小區(qū)域（像元或像素），并將各小區(qū)域灰度用整數(shù)來表示，形成一幅數(shù)字圖像。它包括采樣和量化兩個(gè)過程。小區(qū)域的位置和灰度就是像素的屬性。采樣

將空間上連續(xù)的圖像變換成離散點(diǎn)的操作稱為采樣。采樣間隔和采樣孔徑的大小是兩個(gè)很重要的參數(shù)。

當(dāng)對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)際的抽樣時(shí)，怎樣選擇各抽樣點(diǎn)的間隔是個(gè)非常重要的問題。關(guān)于這一點(diǎn)，圖像包含何種程度的細(xì)微的濃淡變化，取決于希望忠實(shí)反映圖像的程度。

經(jīng)采樣圖像被分割成空間上離散的像素，但其灰度是連續(xù)的，還不能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。將像素灰度轉(zhuǎn)換成離散的整數(shù)值的過程叫量化。一幅數(shù)字圖像中不同灰度值的個(gè)數(shù)稱為灰度級(jí)數(shù)，用G表示。

黑白圖像

是指圖像的每個(gè)像素只能是黑或者白，沒有中間的過渡，故又稱為２值圖像。2值圖像的像素值為0、1。2．灰度圖像

灰度圖像是指每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來描述的圖像，沒有彩色信息?；叶葓D像描述示例彩色圖像

彩色圖像是指每個(gè)像素的信息由RGB三原色構(gòu)成的圖像，其中RBG是由不同的灰度級(jí)來描述的。量化參數(shù)與數(shù)字化圖像間的關(guān)系 數(shù)字化方式可分為均勻采樣、量化和非均勻采樣、量化。所謂“均勻”，指的是采樣、量化為等間隔。圖像數(shù)字化一般采用均勻采樣和均勻量化方式。非均勻采樣是根據(jù)圖象細(xì)節(jié)的豐富程度改變采樣間距。細(xì)節(jié)豐富的地方，采樣間距小，否則間距大。非均勻量化是對(duì)像素出現(xiàn)頻度少的間隔大，而頻度大的間隔小。采用非均勻采樣與量化，會(huì)使問題復(fù)雜化，因此很少采用。

一般來說，采樣間隔越大，所得圖像像素?cái)?shù)越少，空間分辨率低，質(zhì)量差，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)像素呈塊狀的國際棋盤效應(yīng)；采樣間隔越小，所得圖像像素?cái)?shù)越多，空間分辨率高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大。對(duì)于數(shù)字圖像，且1234566432211664663456661466231364661234565456214灰度直方圖．一幅圖像對(duì)應(yīng)唯一的灰度直方圖，反之不成立。不同的圖像可對(duì)應(yīng)相同的直方圖。下圖給出了一個(gè)不同的圖像具有相同直方圖的例子。．一幅圖像分成多個(gè)區(qū)域，多個(gè)區(qū)域的直方圖之和即為原圖像的直方圖。圖像的直方圖H(i)=區(qū)域Ⅰ的直方圖H1(i)+區(qū)域Ⅱ的直方圖H2(i)三、直方圖的應(yīng)用1.數(shù)字化參數(shù)（判斷量化是否恰當(dāng)）

直方圖給出了一個(gè)簡單可見的指示，用來判斷一幅圖象是否合理的利用了全部被允許的灰度級(jí)范圍。一般一幅圖應(yīng)該利用全部或幾乎全部可能的灰度級(jí)，否則等于增加了量化間隔。丟失的信息將不能恢復(fù)。(a)恰當(dāng)量化(b)未能有效利用動(dòng)態(tài)范圍(c)超過了動(dòng)態(tài)范圍

２.邊界閾值選取（確定圖像二值化的閾值）

假設(shè)某圖象的灰度直方圖具有二峰性，則表明這個(gè)圖象的較亮的區(qū)域和較暗的區(qū)域可以較好地分離，以這一點(diǎn)為閾值點(diǎn)，可以得到好的２值處理的效果。3.當(dāng)物體部分的灰度值比其它部分灰度值大時(shí)，可利用直方圖統(tǒng)計(jì)圖像中物體的面積。A=

式中n為圖像像素總數(shù)，

vi是圖像灰度級(jí)為i的像素出現(xiàn)的頻率。

4.計(jì)算圖像信息量H（熵）