B超图像数据采集及其计算机图像处理技术

夏兰荣

摘要:B超是一种成本较低而且较为安全的医疗图像技术，应用非常广泛。随着科学技术的快速发展，B超图像数据采集技术逐步强化，而且相关设备具有很强的数据和图像处理能力，本文对此进行分析，以供参考。

关键词:计算机图像处理;对比度增强;边缘检测;纹理分析

1 B超图像采集

B超诊断仪采集到的影像数据主要是图像数据，通过数字化处理技术能够让图像的清晰度有效提升，并且可以处理病灶边缘模糊的区域。医生通过更清晰的图像可以明确的作出诊断，与患者其他情况症状相结合制定对应的治疗方案。B超诊断仪采集的图像会有目的的存入计算机对应的数据库当中，形成专业的医学影像系统。综合化的对数据库当中的信息进行管理让B超图像的利用率提高，方便后期的诊断和治疗^[1]。B超图像采集系统的图像存储效率较高，而且数字存储技术具有较大的容量和检索能力，查询速度较快，为患者和医生带来了很大的方便，数字存储技术取代原有的打印媒介，可以让人工的成本降低。与此同时，还能够通过网络快速传输，为远程诊断提供服务^[2]。

2 B超计算机图像处理技术

2.1 图像的基本操作技术

在图像处理时，图像增强技术是非常重要的一项技术，有效的将原来分散的图像通过拉大对比度的方式让视觉效果提高，这样可以改变原有图像当中模糊不清、甚至无法辨认的部位，使整个图像清晰化。伴随当前科学技术快速发展，在图像增强技术的条件下逐步延伸出B超图像前增强技术。这种B超图像增强技术可以有效的通过明暗分布的变化加强图像的清晰度。在对图像进行分析时，如果图像大部分区域相对较亮，而某些区域不亮，则说明该图像的对比度较低，图像整体较为模糊，无法让医生有效辨认，而如果一幅图像的明暗程度适中，分配合理，那么对比度相对较高，医生可以清晰的对图像的内容进行辨别。B超图片处理是图像增强技术，可以有效地使图片的对比度提高，有着不可替代的作用。技术人员处理图片时合理的进行灰度设置，对图片的相关参数进行调整，可以将视觉效果改变，而图片基本上是由灰点组成的对比度低的图像，灰度有限，像素范围较为集中，通过对项目范围进行调整就可以对图像进行有效处理，另外可以通过拉伸的方式对原始图像的动态范围进行加宽，提取出一些重要的信息。

2.2 图像去噪和滤波技术

在收集和转换B超图像时，往往会受到一些不规则噪音的影响，随机噪音的大小对图像的质量直接影响。为了让图像的质量提高，需要使用B超图像进行去噪处理，常用的就是中值滤波法。这种方法可以有效的去除B超图像当中的噪音。中值滤波法是一种非线性处理技术，需要技术人员进行技术处理，防止中值滤波对图像的细节产生影响。在操作时有效的去除脉冲波的干扰，是B超图像当中去噪的一种重要技术。中值滤波技术在使用的过程中可以对奇数个点的滑动窗口进行中间值替代，使用3×3的方型来进行中值滤波去噪，而后对边缘进行检测^[3]。

2.3 图像边缘检测和处理技术

B超图像边缘指的是一些阶跃变化、像素灰度屋顶变化等，像素集合一般在物体与背景及物体与物体之间出现。B超图像边缘的构成特点在于边缘像素非常平滑，而图像垂直像素变化激烈。在此过程中，通过数学微分算法可以有效的计算出符合边缘图像特征的边缘像素，如果边缘区域变化较强，可以给人们强烈的视觉冲击，有利于医生对图像进行判断，而图像边缘检测技术就是有效的分割图像，保证图像的分析效果。在B超图像收集时可以对该技术进行有效的利用，对边缘值增强技术进行强化，因为图像受到物理机制约束，超声图像当中也有很多噪音，提取时可能会提取到虚假边缘，其灰度变化较大，但是不是人们关注的边缘。这些虚假边缘会导致图像处理时产生一定的难度，技术人员一定要重视对一些定位准确、噪音不敏感的边缘进行检测，让图像的处理水平提高。传统图像边缘检测技术当中Prewitt、Sobel等在噪声方面较为敏感，这就导致该技术在应用过程中出现一定的困难。因此可以进行改进，比如说通过2阶导数0交叉点定位边缘的方式来重新对B超图像进行检测，让边缘检测的水平提高，通过反复处理，可以取得较好的效果^[4]。

2.4 伪彩色显示图像优化技术

人们利用B超诊断仪获得的图像，主要是灰度图像。很多人无法适应灰度图像，而彩色图像的饱和度和分析度相对较高更容易接受，如果将灰度较高的图像通过视图像处理技术转变为彩色图像，就可以提高医生诊断的效果。这种技术被称作伪彩色显示技术。伪彩色显示技术当前已经广泛应用于医学图像处理当中，伪彩色显示技术是一种映射技术，可以对灰度差较小的图像进行识别，并且对相应的颜色进行映射，这样可以让B超图像的观察效果提升，保证医生的诊断效率。伪彩色图像技术通过将黑白图像当中的灰度分子赋予不同的色彩，这样可以对图像进行映射，让人眼对图像的分辨率提高，技术运用较为常见，主要是对一幅黑白B超图片当中的颜色分量进行提取，映射到RGB空间当中相应的颜色分量。

2.5 纹理分析处理技术

B超图像会出现一些颗粒状纹理，这些纹理会对医生的诊断产生影响，对这些纹理进行分析主要分成两种，一种是B超图像本身的颗粒纹理，主要是组织反射超声波和射线相互干扰造成的噪音，这些噪音会直接影响诊断效果，并不是因为患者机体病变而出现的。另一种是被查其自身结构的相应颗粒性纹理，会随病理的变化而产生变化，临床诊断过程中这是非常重要的信息，能够有效的体现出患者的病情。在图像组织成像条件下会产生各种图像纹理模型，而有病变器官组织和正常器官组织在颗粒分布方面具有一定的差异，由此可以发现B超图像当中纹理分析是对病例进行分辨的一个重要环节。因此相关技术人员一定要对纹理分析技术进行充分的掌握。常见的纹理分析技术很多，主要有灰度级插法、灰度行程法。这些方法的有效应用，可以帮助技术人员快速准确的对纹理进行分析，为医生的诊断提供帮助^[5]。

结束语

在医院进行病情检测的过程中，B超技术可以帮助医生快速进行诊断，而B超图像的图像处理对医生的诊断具有很大的帮助。当前,医学图像诊断技术在医疗诊断的过程中具有非常重要的作用，在提高诊断效果方面帮助很大。但随着当前医学图像在数量和大小上的增加, 越来越有必要使用计算机来对这些数据进行存储、处理及分析，提高这些图像的利用率。因此一定要重视B超图像采集处理的整个过程，通过计算机有效的对医疗图像进行精细化处理，将原本清晰度较低、质量较差的图像转变为清晰度较高、质量较好的图片，这样可以帮助医生进行诊断，为患者服务。

参考文献

[1] 王晓玲, 计建军, 王延群,等. 基于PC平台实现眼科B超图像的实时传输、解码和处理[J]. 生物医学工程与临床, 2009, 13(4).

[2] 常璐璐, 张化朋. B超医学图像去噪模型的快速算法研究[J]. 计算机技术与发展, 2017(3)：134-135+143.

[3] 王晓玲. 基于PC平台实现眼科B超图像的实时传输、解码和处理[D]. 中国协和医科大学, 2010:194-194.

[4] 侯宏花, 陈树越, 郭保全. 医学B超图像降噪处理的三种方法比较[J]. 测试技术学报, 2003(03):76-78.

[5] 熊礼生, 陈捷, 王共先,等. 经直肠B超前列腺断层图像的计算机三维模拟[C]// 面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）. 2009.