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数字影像技术基础1.数字影像技术的兴起•20世纪70年代初期开始，伴随着物理学﹑电子学﹑计算机和微电子技术的飞速发展，医学影像学领域先后发明了一系列全新的成像技术和设备（如CT﹑MRI﹑DSA﹑CR﹑DR）等。从而冲破了传统的X线检查技术，构成了当代新的医学影像技术领域。被广泛的应用并快速普及于医学影像学检查技术。2.模拟和数字图像的基本概念•模拟图像：是以一种直观的物理量来连续地﹑形象地表现另一种物理量的情况。在这些图像中的密度（亮度）是空间位置的连续函数，影像中的点和点之间是连续的中间没有间隔，感光密度（亮度）随着坐标点的变化是连续改变的。•在传统的X线透视荧光影像和普通的X线照片均属于模拟图像。数字图像•计算机在图象是以数字的方式存储与工作的,它把图像按行与列分割成m×n个网格,然后每个网格的图像表示为该网格的颜色平均值的一个像素,亦即用一个m×n的像素矩阵来表达一幅图像,m与n称为图像的分辨率.显然分辨率越高,图像失真越小.也是因为计算机中只能用有限长度的二进制位来表示颜色的缘故,每个像素点的颜色只能是所有可表达的颜色中的一种,这个过程称为图像颜色的离散化.颜色数越多,用以表示颜色的位数越长,图像颜色就越逼真.3.模拟和数字图像关系•对于同一幅图像是两种不同表现方式。•模拟图像与数字图像通过模/数（A/D)转换器或数/模（D/A）转换器是相互可逆的。模拟图像与数字图像的区别模拟图像数字图像别称光学图像（例如X光胶片图）计算机存储、处理和使用的图像（例如CR、DR图片）成像方式以光学方式直接“烙印”在存贮介质上（如X光胶片），空间坐标和明暗度都是连续的，以数字信号的格式存放在计算机存贮器上，其空间坐标和明暗度（灰度）均不连续、用离散数学数字表示能否直接观看多为可见图像。但图像带、电影也需要借助播放设备才能观看。都是不可见图像（如需观看，需用专门的计算机设备和软件才能看见）可处理性差，只能放大或缩小处理方式可以非常精确、灵活。除了能够进行放大、缩小外，还可以进行变形、改变亮度、色度、还可以添加滤镜等效果。传输性以实物为载体，传输相对困难，如录像带、电影片胶片，从一个地方传输到别处，相对较慢，以数字信息为载体，传输相对较快。而数字图像通过网络传输则非常迅速。稳定再现性保存性较差，时间长了会有所变化。如几十年前的旧照片，现在有很多都已经变黄或磨损，而数字图像不会因为保存、传输或复制而产生图像质量上的变化。数字图像（如电脑中）不会因时间长短而产生质量上的变化。5.数字X线图像的优点•图像分辩率高这是它最突出的优点，能够覆盖更大的动态范围，图像层次更加丰富，图像清晰、细腻、对比度高。•X射线辐射降低DR系统形成的数字化图像比传统胶片成像及CR图像所需的X射线剂量要少，因而它能用较低的X线剂量得到高清晰的图像，同时也使病人减少了受X射线辐射的危害。••图像后处理功能强大这是数字图像的最大特点，只要保留原始数据，就可以根据诊断需要，通过软件功能，有针对性地对图像进行处理，以提高确诊率。特别是早期病灶的发现提供良好的诊断依据。•成像速度快由于CR，DR系统改变了以往传统的摄影、成像方法，时间分明辨率明显提高，极大地提高了工作效率，且可以进行全身各部位检查，大大方便了临床重症、急症患者的诊治。6.数字影像的形成•图像数据采集分三个步骤：•1标本分割•2像素采样•3灰度量化•图像处理及输出•该过程主要是计算机完成快速实时信号处理，并经计算机输出在监视器屏幕上显示出来。同时对图像数据进行存储，以备随时调用，显示或重建。7.数字摄影中的常用概念•像素：是图像的基本单位。•数字矩阵：是一个数字概念，表示一个横成，纵成列的数字集合。是由二维（N行和M列）排列成像素组合。一个像素只是坐标中的一个点。•两间关系：视野大小不变时，矩阵越大，像素尺寸越小，反之越大；矩阵不变，视野增大，像素尺寸增大。•原始数据：由探测器直接收到的信号经放大后通过A/D转换，所得到的数据。•灰阶：是影像判读中的重要判读标志和基础。灰阶代表了由最黑到最白之间不同亮度的层次级别，层级越多，所能够呈现的影像也就越细腻。•图像重建：用原始图像数据经计算得到二维或三维影像数据的过程称～。6.