基于VC++的二维医学图像处理系统的设计　（毕业论文５４页、１９０８５字）

摘要：现代医学图像大多数仍是二维图像，所以在医学影像的处理研究中对二维图像的研究仍然是现代医学影像处理技术研究的重点。论文完成了基于VC++的二维医学图像处理系统的设计。针对医学图像中噪声严重问题采用了滤波、平滑、锐化、边缘检测等方法进行去除噪声处理，在边缘检测中主要采用了Sobel、Robert等五种边缘检测算子，对于曝光不足问题采用了灰度拉伸算法调节了图像灰度分布，对于图像不规则采用了图像的几何变换对图像进行校正。本系统的特点是将24位彩色图像转换为了8位的BMP位图，加快了图像的处理速度，节约了存储空间，设计了人机交互的界面，用户可以根据对图像处理质量的要求自主地设置图像变换参数，符合现在对于系统设计的人性化设计标准。

关键词：  医学影像；  VC++；  算法 

The Design of 2D Medical Image Processing
Based on VC++

Abstract：Most of the modern medical images are two-dimensional images. Therefore, the processing of two-dimensional medical images is still the focus of modern medical imaging processing technology. A two-dimensional medical image processing system based on VC + + was designed in this paper. Aimed at serious problem about medical image noise, the filtering, smoothing, sharpening and edge detecting were used to degrade noise. Sobel, Robert Edge Detection and five other operators were used in Edge Detecting. For the problem of inadequate exposure, gray drawing algorithm was used to regulate gray distribution. Irregular images were corrected by using geometric transformation. The features of this system is transforming the 24 bit color images to 8 bit BMP images, which accelerates the image processing rate and saves the memory space. As the human-computer interaction interface was used, the user can set the image transformation parameters by oneself according to the image quality criteria. It was in line with the humanization design standard of the design system.

Key words:  medical imaging,  VC++,  algorithm

 
目  录

第1章  绪论 1
1.1  研究的背景及意义 1
1.2  问题的深入 1
1.3  论文的主要工作 2
第2章  系统方案设计 3
第3章  图像的灰度变换 5
3.1  彩色图像的灰度化处理 5
3.2  图像的灰度拉伸 7
第4章  图像的几何变换 10
4.1  图像的平移变换 10
4.2  图像镜像变换 11
4.3  图像的缩放 12
4.4  图像的旋转 13
4.5  小结 16
第5章  图像的预处理 17
5.1  图像的中值滤波 17
5.2  图像平滑 20
5.3  图像锐化 23
5.4  边缘检测 28
5.4.1  Robert边缘检测 30
5.4.2  Prewitt边缘检测算子 32
5.4.3  Krisch边缘检测 34
5.4.4  Sobel算子 36
5.4.5  Guass拉普拉斯算子 38
第6章  图像分析 39
6.1  图像的膨胀 39
6.1.1  水平膨胀 40
6.1.2  垂直膨胀 40
6.1.3  全方向膨胀 41
6.2  图像腐蚀 43
6.2.1  水平腐蚀 43
6.2.2  垂直腐蚀 44
6.2.3  全方位腐蚀 45
结论 47
致谢 48
参考文献 49
 
第1章  绪  论
1.1  研究的背景及意义
医学是关系到千千万万人的身心健康的应用学科，医学的发展水平体现了一个国家的人民生活标准。随着可视化技术的不断发展，现在医学已越来越离不开医学影像的信息处理，医学影像在临床诊断、教学科研等方面正发挥着极其重要的作用。常见的医学影像包括B超扫描图像，彩色多普勒超声图像，核磁共振(MRI)图像，CT图像，PET图像，SPECT图像，数字X光机(DX)图像，X射线透视图像，电子内窥镜图像，病理切片图像等。
随着医疗影像采集系统的不断发展和计算机数字图像处理技术的日趋成熟，计算机数字图像处理在医学领域的研究和应用日益深入和广泛，医学图像处理系统也就是计算机数字图像处理技术与医学影像高度结合的产物也得到了飞跃性的发展自成一门学科。计算机数字图像处理技术与医学影像的技术的结合从根本上改变了医务人员进行诊断的传统模式。从大量的实践证明，充分的借助于计算机数字图像处理技术处理得到的医学影像，可以提高医生诊断的正确性和准确性，提高诊断效率，降低医疗成本，可以更充分的发挥各种医疗设备的功能。而且，随着数字化、智能化的深入，计算机数字图像处理技术在医疗卫生领域将会有更广阔的应用前景，现代医学将越来越离不开医学图像处理技术。
1.2  问题的深入
目前的影像技术发展很快，但大多数还是先得到人体某一断层的影像数据，然后医生通过胶片进行诊断或者通过显示屏幕进行观察。无论胶片还是屏幕显示，医务人员所处理到的大多数仍是二维图像，因此在医学影像的处理研究中对二维图像的深层次研究仍然是现代医学影像处理技术研究的重点。传统医学中医务人员对影像切片的处理只能以固定方式对其进行观察，所得到诊断结果带有医生的主观经验判断，诊断结果的准确性在很大程度上还是取决于医生的临床经验，使得采集到的医学影像数据利用价值大大降低，计算机医学影像处理技术的应用可以改变这种情况。通过图形图像的预处理技术如，图像的中值滤波、图像平滑、图像锐化、图像的边缘提取等操作消除图像采集中的噪声，解决图像模糊看不清等问题，使得要观察的目标物体能清晰呈现在观察者的视眼，还可以对影像图像进行几何变换如：任意放大、缩小、旋转、镜像、平移等处理，可以使得图像的重点部分更加的突出、对图像进行膨胀、腐蚀等操作，这样可以辅助医生对病变体及其他感兴趣的区域进行定性直至准确的定量分析和处理大批的图像。医学图像的数字化处理的意义不仅在于数字化，而且更重要的是 它的社会效益、经济效益以及为病人带来的切实的益处。
1.3  论文的主要工作
    通过阅读大量的相关书籍，对现在医学影像处理的主流思想有了总体的认识，具备了开发本系统和撰写本论文的基础。在本系统中，首先获得关于病人的位图图像，在本设计中主要是针对B超图像。因为在医学图像采集中大多是真彩色的24位位图，所以首先对其进行灰度化处理，使得其变为所占存储空间较小的8位BMP位图，然后做处理前的灰度拉伸变化，这样对图像后边的预处理打好基础。其次对图像做几何变换，对图像进行校正，再有针对性的对图像做各种预处理，如滤波、平滑等。最后对图像做形态学的分析为以后系统的功能扩展做好基础。本系统以VC++6.0作为开发的工具，分为图像的读入、图像的预处理、图像的分析、图像的几何变换、图像的保存几个重要模块。完成的主要工作有：
（1） 对医学图像普遍存在问题进行分析；
（2） 分析医学图像处理系统开发的工作流程、数据流程；
（3） 选取合适的系统框架、系统开发环境和数据存储方案；
（4） 实现针对医学影像普遍存在的问题的图像处理；
（5） 结合自己的所学的相关知识，选择合适的算法，对算法进行优化。