X线片质量的改善
作者：巩晓杰 李铁男 白建明
单位：巩晓杰(佳木斯铁路医院)；李铁男(佳木斯大学)；白建明(佳木斯大学)
关键词：X线片质量；肺结核；计算机处理技术
黑龙江医药科学000219
肺结核(Pulmomary tuberculosis)为结核杆菌侵袭肺脏引起的一种炎症反应，其病变主要有渗出、增生和变质三个病理特征。由于X线的成像需要穿透较厚的人体组织，故此X线胶片的影像本身较为模糊，在肺结核的增生和变质期，X线影像与局限性的肺部炎症、肿瘤，难以分辨，尤其是干酷样坏死空洞的有无，较难以确认。因而，本文采用计算机的图像处理技术改善胶片的质量。
1 频域技术
频域技术的基础是卷积定理，设g(x,y)是图像f(x,y)和位置不变因子h(x,y)的卷积，即g(x,y)=f(x,y)×h(x,y)，依卷积定量可知下述的频域关系G(u,v)=H(u,v)F×(u,v)其中G、H和F分别是g、h和f的傅立叶变换。把H(u,v)也称为处理用的传递函数。
, http://www.100md.com
由于频域技术是建筑在修改图像傅立叶变换基础上的，且在图像的增强问题中，f(x,y)是已给定的，因而在计算F(u,v)后，我们只要选择H(u,v)即可由下式g(x,y)=F-1[H(u,v)×F(u,v)]得出所需的图像。
图像f(x,y)是字节图(像素在计算机内存中以字节的形式存储)。对f(x,y)进行的傅立叶变换，可直接应用计算机系统库程序中的FFT功能模块完成。FFT是从字节图读入，经逐行格式转换成复数图，然后再作FFT的，因而FFT后为一复数图。
2 高频加强技术
图像的边缘及灰度级中其它的急剧变化均与高频分量有关。高通滤波器能衰减傅立叶变换中的低频分量，而无损傅立叶变换中的高频信息，因而应用高通滤波器能获得图像边缘信息的增强。为增强图像中的边缘，程度中选择了具有截止频率Do的指数高通滤波器，它的传递函数由下式给出。
, 百拇医药
式中参量n控制着从原点算起的距离函数H(u,v)的增长率。截止频率Do为一参量，它使得在高通滤波器中大于Do的高频分量无损地“通过”，而小于Do的低频分量被衰减。胸片的处理中，为了保存低频分量，在选取略小于Do值的同时，在高通滤波器的传递函数上加了一个常量1，用这种技术保存有用的低频信息，当然这同时也增加了高频分量的值，使它比原来变换中的值更高，此即为高频加强技术。
为获得图像g(x,y)，可通过下式g(x,y)=F-1[H(u,v)×F(u,v)]首先计算D(u,v)，它是从点(u,v)到频率平面原点的距离，即：D(u,v)=(u2+v2)1/2 u,v=1,2,3,...,N-1
在得到传递函数H(u,v)的值后，完成H(u,v)与F(u,v)的相乘。因F(u,v)为f(x,y)经FFT变换后的复数图，所以对H(u,v)×F(u,v)需用系统中的FFT功能模块进行傅立叶反变换，此反变换过程将虚部为0的复数图截尾成字节图，输出字节图即得到所需的g(x,y)图像。
结果：高频加强技术保存了图像中有用的低频分量，这在一定程度上改善了图像的质量，而成比例增大的高频分量，又使图像的边缘信息得到了明显增强。肺结核胸片的增生和变质期，X线影像较未处理前更容易辨认，尤其是有干酷样坏死空洞的X线胸片，其空洞清晰可辨。
(1999-12-24收稿), http://www.100md.com
单位：巩晓杰(佳木斯铁路医院)；李铁男(佳木斯大学)；白建明(佳木斯大学)
关键词：X线片质量；肺结核；计算机处理技术
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肺结核(Pulmomary tuberculosis)为结核杆菌侵袭肺脏引起的一种炎症反应，其病变主要有渗出、增生和变质三个病理特征。由于X线的成像需要穿透较厚的人体组织，故此X线胶片的影像本身较为模糊，在肺结核的增生和变质期，X线影像与局限性的肺部炎症、肿瘤，难以分辨，尤其是干酷样坏死空洞的有无，较难以确认。因而，本文采用计算机的图像处理技术改善胶片的质量。
1 频域技术
频域技术的基础是卷积定理，设g(x,y)是图像f(x,y)和位置不变因子h(x,y)的卷积，即g(x,y)=f(x,y)×h(x,y)，依卷积定量可知下述的频域关系G(u,v)=H(u,v)F×(u,v)其中G、H和F分别是g、h和f的傅立叶变换。把H(u,v)也称为处理用的传递函数。
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由于频域技术是建筑在修改图像傅立叶变换基础上的，且在图像的增强问题中，f(x,y)是已给定的，因而在计算F(u,v)后，我们只要选择H(u,v)即可由下式g(x,y)=F-1[H(u,v)×F(u,v)]得出所需的图像。
图像f(x,y)是字节图(像素在计算机内存中以字节的形式存储)。对f(x,y)进行的傅立叶变换，可直接应用计算机系统库程序中的FFT功能模块完成。FFT是从字节图读入，经逐行格式转换成复数图，然后再作FFT的，因而FFT后为一复数图。
2 高频加强技术
图像的边缘及灰度级中其它的急剧变化均与高频分量有关。高通滤波器能衰减傅立叶变换中的低频分量，而无损傅立叶变换中的高频信息，因而应用高通滤波器能获得图像边缘信息的增强。为增强图像中的边缘，程度中选择了具有截止频率Do的指数高通滤波器，它的传递函数由下式给出。
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式中参量n控制着从原点算起的距离函数H(u,v)的增长率。截止频率Do为一参量，它使得在高通滤波器中大于Do的高频分量无损地“通过”，而小于Do的低频分量被衰减。胸片的处理中，为了保存低频分量，在选取略小于Do值的同时，在高通滤波器的传递函数上加了一个常量1，用这种技术保存有用的低频信息，当然这同时也增加了高频分量的值，使它比原来变换中的值更高，此即为高频加强技术。
为获得图像g(x,y)，可通过下式g(x,y)=F-1[H(u,v)×F(u,v)]首先计算D(u,v)，它是从点(u,v)到频率平面原点的距离，即：D(u,v)=(u2+v2)1/2 u,v=1,2,3,...,N-1
在得到传递函数H(u,v)的值后，完成H(u,v)与F(u,v)的相乘。因F(u,v)为f(x,y)经FFT变换后的复数图，所以对H(u,v)×F(u,v)需用系统中的FFT功能模块进行傅立叶反变换，此反变换过程将虚部为0的复数图截尾成字节图，输出字节图即得到所需的g(x,y)图像。
结果：高频加强技术保存了图像中有用的低频分量，这在一定程度上改善了图像的质量，而成比例增大的高频分量，又使图像的边缘信息得到了明显增强。肺结核胸片的增生和变质期，X线影像较未处理前更容易辨认，尤其是有干酷样坏死空洞的X线胸片，其空洞清晰可辨。
(1999-12-24收稿), http://www.100md.com