基于偏微分方程的医学图像增强系统

论文摘要

随着计算机、网络和图像处理技术的发展,医学图像处理技术在临床诊断、教学科研等方面发挥了重要的作用。医学诊断要借助对医疗图像(如CT、X光、B超等)的分析来实现。但许多医院传统的医疗图像管理方式陈旧;图像资料的有效保存期限存在某些缺陷;医师的诊断意见无法保留在原始的图像资料等病历档案上;有的图像资料没有达到标准要求的清晰度,致使诊断结果不准确。实现医学图像的计算机管理及图像增强处理,对于整体解决医院的上述问题,将具有巨大的社会应用价值。本文主要利用偏微分方程来实现图像锐化、平滑、去噪等医学图像的增强处理。本文算法可以显著地提高被增强图像的视觉质量;为了实现医生的诊断准确性与高效率,本论文设计了图像放大和图像测量、计算及数据的管理等模块,采用计算机视窗技术和操作界面图标化等,使本系统具备图像增强处理及放大显示功能,简单测量与计算功能,图像管理功能等。这些功能方便了医生的操作与诊断,为建立新型的图像处理工作站及远程医疗打下了基础。最后,我们总结了该系统的优越性,并展望课题前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题提出的背景
• 1.2 基于偏微分方程的图像处理技术
• 1.3 本文的主要内容及论文结构
• 第二章 医学图像的增强技术
• 2.1 图像增强的概述
• 2.2 图像增强的常见处理方法
• 2.2.1 灰度变换与直方图修正
• 2.2.2 图像的平滑
• 2.2.2.1 图像的平滑的概述
• 2.2.2.2 图像平滑的常见方法
• 2.2.3 图像的锐化
• 2.2.3.1 图像锐化的概述
• 2.2.3.2 图像锐化的常见方法
• 2.2.4 基于偏微分方程的方法
• 第三章 图像增强系统的设计
• 3.1 PACS概述
• 3.1.1 PACS的历史和现状
• 3.1.2 PACS的结构与组成
• 3.2 图像增强系统的设计计划
• 3.2.1 设计要求
• 3.2.2 功能描述
• 3.3 图像增强系统的构架
• 3.3.1 系统结构
• 3.3.2 硬件设计
• 3.3.3 软件设计
• 第四章 图像增强系统的整体设计与实现
• 4.1 图像的采集录入与预处理
• 4.2 图像的增强处理
• 4.2.1 基于偏微分方程的图像处理技术
• 4.2.1.1 基于非线性各向异性扩散
• 4.2.1.2 基于平均曲率流扩散
• 4.2.1.3 趋于切向耦合的扩散方法
• 4.2.2 实验结果
• 4.3 图像放大功能的设计
• 4.4 图像的测量与计算
• 4.5 数据的管理
• 第五章 结论与展望
• 附:图像增强的Matlab实现程序
• 参考资料
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表