本文關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)圖像處理，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

　　中圖分類號(hào)：R1　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1008-925X(2011)05-0067-01
　　摘要：介紹了圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，闡釋了圖像分割、圖像融合和圖像重建技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。提出了圖像處理技術(shù)發(fā)展所面臨的相關(guān)問(wèn)題及其發(fā)展方向。
　　關(guān)鍵詞：圖像處理技術(shù)　圖像分割　圖像融合　圖像重建
　　
　　圖像處理技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科。近幾十年來(lái)，由于大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，離散數(shù)學(xué)理論的創(chuàng)立和完善，以及軍事、醫(yī)學(xué)和工業(yè)等方面需求的不斷增長(zhǎng)，圖像處理的理論和方法的更加完善，已經(jīng)在宇宙探測(cè)、遙感、生物醫(yī)學(xué)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、公安、辦公自動(dòng)化、視頻和多媒體系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科研究的熱點(diǎn)。
　　圖像處理在醫(yī)學(xué)界的應(yīng)用非常廣泛，無(wú)論是病理研究還是臨床診斷都大量采用圖像處理技術(shù)。它因直觀、無(wú)創(chuàng)傷、方便安全等優(yōu)點(diǎn)而受到人們青睞。圖像處理首先應(yīng)用于細(xì)胞分類、染色體分類和放射圖像分析等，20世紀(jì)70年代圖像處理在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用有了重大突破，1972年X射線斷層掃描CT得到實(shí)用：1977年白血球自動(dòng)分類儀問(wèn)世：1980實(shí)現(xiàn)了CT的立體重建。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已越來(lái)越離不開醫(yī)學(xué)圖像的信息處理，醫(yī)學(xué)圖像在臨床診斷、教學(xué)科研等方面有重要的作用。目前的醫(yī)學(xué)圖像主要包括CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描)圖像、MRI(核磁共振)圖像、B超掃描圖像、數(shù)字X光機(jī)圖像、X射線透視圖像、各種電子內(nèi)窺鏡圖像、顯微鏡下病理切片圖像等。但由于醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的成像機(jī)理、獲取條件和顯示設(shè)備等因素的限制，使得人眼對(duì)某些圖像很難直接做出準(zhǔn)確的判斷。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以改變這種狀況，通過(guò)圖像變換和增強(qiáng)技術(shù)來(lái)改善圖像的清晰度，突出重點(diǎn)內(nèi)容，抑制次要內(nèi)容，來(lái)適應(yīng)人眼的觀察和機(jī)器的自動(dòng)分析，這無(wú)疑大大提高了醫(yī)生臨床診斷的準(zhǔn)確性和正確性。
　　
　　一、圖像處理技術(shù)及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
　　
　　(一)圖像分割
　　圖像分割就是把圖像中具有特殊涵義的不同區(qū)域分開來(lái)，這些區(qū)域使互不相交的每一個(gè)區(qū)域都滿足特定區(qū)域的一致性。它是圖像處理與圖像分析中的一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題。比如基于三維可視化系統(tǒng)結(jié)合fast marching算法和watershed變換的醫(yī)學(xué)圖像分割方法，能得到快速、準(zhǔn)確的分割結(jié)果。圖像分割同時(shí)又是進(jìn)行三維重建的基礎(chǔ)，分割的效果直接影響到三維重建后模型的精確性，分割可以幫助醫(yī)生將感興趣的物體(病變組織等)提取出來(lái)，幫助醫(yī)生能夠?qū)Σ∽兘M織進(jìn)行定性及定量的分析，進(jìn)而提高醫(yī)生診斷的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。由于解決和分割有關(guān)的基本問(wèn)題是特定領(lǐng)域中圖像分析實(shí)用化的關(guān)鍵一步，因此，將各種方法融合在一起并使用知識(shí)來(lái)提高處理的可靠性和有效性是圖像分割的研究熱點(diǎn)。
　　(二)圖像融合
　　圖像融合的主要目的是通過(guò)對(duì)多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來(lái)提高圖像的可讀性。對(duì)多幅圖像問(wèn)的互補(bǔ)信息的處理來(lái)提高圖像的清晰度。利用可視化軟件對(duì)多種模態(tài)的圖像進(jìn)行圖像融合，可以準(zhǔn)確地確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀和它與周圍生物組織之間的空間關(guān)系，從而及時(shí)高效地診斷疾病。目前的圖像融合技術(shù)可以分為兩類：一類是以圖像像素為基礎(chǔ)的融合方法：另一類是以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法。以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法原理上不夠直觀且算法復(fù)雜，但是實(shí)現(xiàn)效果較好。在圖像融合技術(shù)研究中，不斷有新的方法出現(xiàn)，其中小波變換、基于有限元分析的非線性配準(zhǔn)以及人工智能技術(shù)在圖像融合中的應(yīng)用將是今后圖像融合研究的熱點(diǎn)與方向。隨著三維重建顯示技術(shù)的發(fā)展，三維圖像融合技術(shù)的研究也越來(lái)越受到重視。
　　(三)圖像重建
　　圖像重建是從數(shù)據(jù)到圖像的處理，即輸入的是某種數(shù)據(jù)，而經(jīng)過(guò)處理后得到的結(jié)果也是圖像。CT是圖像重建處理的典型應(yīng)用實(shí)例。目前，圖像重建與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相結(jié)合，把多個(gè)二維圖像合成為三維圖像，并加以光照模型和各種渲染技術(shù)，能生成各種具有強(qiáng)烈真實(shí)感的圖像。
　　
　　二、圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展方向
　　
　　當(dāng)前，醫(yī)學(xué)圖像處理面臨的主要任務(wù)是研究新的處理方法，構(gòu)造新的處理系統(tǒng)。未來(lái)發(fā)展方向大致可歸納為以下幾點(diǎn)：
　　(一)圖像處理技術(shù)的發(fā)展將圍繞研制高清晰度醫(yī)學(xué)顯示設(shè)備、更先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，向著高速、高分辨率、立體化、多媒體化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。
　　(二)圖像、圖形相結(jié)合，朝著三維成像或多維成像的方向發(fā)展。
　　(三)新理論與新算法研究。在圖像處理領(lǐng)域近年來(lái)引入了一些新的理論并提出了一些新的算法，如小波分析(Wavelet)、分形幾何(Fraclall、形態(tài)學(xué)(Morphology)、遺傳算法(Genetic A190rithms，GA)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Net- works)等。這些理論及建立在其上的算法，將會(huì)成為今后圖像處理理論與技術(shù)的研究熱點(diǎn)。
　　圖像處理技術(shù)經(jīng)過(guò)初創(chuàng)期、發(fā)展期、普及期及廣泛應(yīng)用幾個(gè)階段，如今已是醫(yī)學(xué)人士競(jìng)相研究并在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一門科學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及醫(yī)學(xué)界需求的不斷增長(zhǎng)，圖像處理科學(xué)無(wú)論是在理論上還是實(shí)踐上，將會(huì)取得更大的發(fā)展。

  本文關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)圖像處理，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。