淺析醫(yī)學影像的融合問題的研究

趙鈺瑩 侯曉倩

摘要：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和圖像處理的需求越來越大，醫(yī)學影像的應(yīng)用也在不斷地擴大，醫(yī)學影像融合的研究成為了國內(nèi)外的一個熱點。醫(yī)學影像的融合是指通過各種方法對不同的物體進行提取，并將其轉(zhuǎn)必成清晰可見的視覺信息，從而提高成像的質(zhì)量和分辨率，以達到更好的診斷效果。在我國，由于醫(yī)療事業(yè)的快速進步，對醫(yī)學影像的要求也變得更高，因此需要更多的醫(yī)患之間溝通交流，這就使得醫(yī)學影像的采集與整理工作顯得更加重要。而目前的醫(yī)患關(guān)系中，醫(yī)生與患者的互動主要依靠的是醫(yī)護人員的“臉譜”，而這種“臉譜”的存在使醫(yī)院的診療效率降低了很多，甚至會出現(xiàn)一些不必要的麻煩;同時，因為人的眼睛是最直接的感官刺激物，所以人的耳朵很容易受到其他事物的干擾;另外，還有一部分的醫(yī)學影像不能被視看，或者被看的殘缺不全，導致無法利用。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學影像;融合;熱成像

中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：（2021）-06-057

1研究背景

在現(xiàn)代醫(yī)學影像技術(shù)中，圖像處理是最重要的環(huán)節(jié)之一，它是對原始影像的數(shù)字化和模擬，也是對計算機圖形的分析和綜合的應(yīng)用過程。在傳統(tǒng)的醫(yī)學影像中，由于醫(yī)生的工作量大，因此需要的時間長，而且容易出錯，而在現(xiàn)在的醫(yī)療影像中，因為有了先進的設(shè)備和專亞的人才隊伍，使得醫(yī)院的管理水平大大提高，并且也為患者提供了更多的方便快捷的服務(wù);同時，隨著科學技術(shù)的發(fā)展與進步，醫(yī)學影像的質(zhì)量也得到很大的提升;另外，醫(yī)學影像的圖片分辨率高，視覺效果好，可以讓人的視覺系統(tǒng)的能力得以加強，這對于醫(yī)護人員來說，具有很好的輔助作用。

1.1研究目標與目的

醫(yī)學影像融合是指將計算機視覺技術(shù)與圖像處理的方法相結(jié)合，從而實現(xiàn)對醫(yī)學影像的提取和分析。本文主要研究了三維重建的問題和解決的辦法以及對三維重建的算法進行了探討，并提出了一種新的醫(yī)學影像融合的方式來提高成像的質(zhì)量與速度。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)學影像的應(yīng)用范圍越來越廣，其在醫(yī)療診斷、臨床治療等領(lǐng)域的作用也越發(fā)的顯著起來。在傳統(tǒng)的二維的影像中，由于存在著一定的局限性，如：分辨率低、易混淆等，導致其不能被廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)。但是在如今的數(shù)字化的時代背景下，通過利用先進的科技手段，可以將三維的醫(yī)學影像轉(zhuǎn)化為一個完整的圖景，這樣不僅能節(jié)省大量的人力物力，還能大大的提升醫(yī)院的形象與服務(wù)水平。本論文以“基于MATLAB的多維立體CT數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)”為課題，針對該體系中所涉及到的幾個重要部分：1）原始視頻（2）顯微重構(gòu)（3）透視學仿真。

2醫(yī)學影像的融合發(fā)展

由于醫(yī)學影像具有高分辨率、高效率的特點以及其在圖像處理方面的優(yōu)勢和獨特的表現(xiàn)形式，因此被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)學影像的融合也越來越受到人們的關(guān)注和重視。醫(yī)學影像的融合是指將不同的信息源（包括自然和人工）進行有效的整合與重組，使其成為一個完整的系統(tǒng);或者將同一個影像源（也就是所謂的“多源”）的各種影像的綜合利用，形成一種既能反映出多種疾病的特征又能滿足臨床需要的成像效果。目前，我國已經(jīng)建立了以北京、上海、成都等為代表的醫(yī)療衛(wèi)生信息化平臺，并在全國范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。但是對于一些偏遠地區(qū)的醫(yī)院來說，仍然有許多的問題存在，例如：患者的隱秘安全得不到保障，醫(yī)生對病人的病情了解不夠透徹;對病歷的提取工作不熟悉，甚至有的地方還沒有采集到，這些都會導致數(shù)據(jù)的丟失或損壞。此外還有部分的醫(yī)衛(wèi)工作人員的素質(zhì)不高，缺之專業(yè)的醫(yī)護人員等。

3融合信息的現(xiàn)代醫(yī)學影像與圖像融合

伴隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)學影像的處理也在不斷地進步，從最初的人工操作，到現(xiàn)在的機器自動化，甚至是數(shù)字影像的應(yīng)用都在朝著智能化方向前進。目前，醫(yī)學圖像的融合主要是通過對圖像的分析和提取來實現(xiàn)的;而圖像的融合則是對原始的醫(yī)學圖片進行預處理，將其轉(zhuǎn)換為圖像的像素值，再根據(jù)不同的算法將其轉(zhuǎn)化為我們所需要的信息;最后，再利用這些數(shù)據(jù)來完成最終的醫(yī)學成像。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速的發(fā)展與創(chuàng)新，醫(yī)療影像的融合已經(jīng)成為了一個熱門的話題。而對于醫(yī)學影像的融合來說，最重要的就是要先了解它的基本特征，然后再選擇合適的方式去解決。所以說，研究一種適合于現(xiàn)代醫(yī)學科學的醫(yī)患之間的新型診療手段，首先就要先弄清楚這個病癥的具體情況，才能更好的去使用這項高科技的手術(shù)設(shè)備。

4.醫(yī)學影像的融合方法

目前，醫(yī)學影像的融合方法主要有兩種，分別為基于圖像的融合、基于數(shù)學的融合和基于計算機的融合這三種。第一種是基于圖像的融合方法，也就是在原有的二維圖片中進行三維重建，然后對原始的影像中的信息提取出有用的屬性并將其與實際的物體或者人的視覺系統(tǒng)相結(jié)合，最終得到所需要的結(jié)果;第二種是基于算法的融合方法，也稱全局優(yōu)化法，它是以從一個像素到多個點的方式來實現(xiàn)對圖像的處理;第三種則是從多維的角度出發(fā)，它可以將一幅畫面中的各個元素的關(guān)系結(jié)合在一起，從而達到最理想的效果：第四種則是在多維的視角下，通過計算各頂點之間的距離來確定最佳的位置和姿態(tài)，進而獲得最好的成像質(zhì)量。

綜上所述，在醫(yī)學影像融合的過程中，需要對其進行不斷的研究和探索，這樣才能使醫(yī)療影像的應(yīng)用更加的全面和深入。本文主要以下幾個方面來闡述了醫(yī)學圖像融合的概念、分類以及在醫(yī)學影像領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。首先，分析了醫(yī)學影像的特點及融合的意義;其次，介紹了目前國內(nèi)外的一些典型的幾種醫(yī)學圖像處理的方法;最后，對這些算法的優(yōu)缺點及適用性做一個簡要的說明并提出自己的觀點：第一，醫(yī)學成像技術(shù)的進步是必然的趨勢;第二，計算機視覺的普及使得現(xiàn)代的醫(yī)患交流越來越頻繁，這就要求我們的醫(yī)患溝通方式發(fā)生改變，因此提高醫(yī)生的專業(yè)水平，加強醫(yī)護人員的綜合素質(zhì)是非常重要的;第三，隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，生物信息的獲取變得卡分的便捷快捷，這就促使人們開始利用先進的科技手段來解決這個問題。

指導教師：黃磊 山東協(xié)和學院

山東協(xié)和學院 濟南 250109