性映射到0~255的可見 灰度區(qū)間，即原顯示圖像的任一像素值χ映射到的可見灰度值為卩/⑴-/'(max卜/( min>)x255」， 其中U表示下去整運算。
[0037]采用本發(fā)明的實施例，預先給醫(yī)學圖像的每一個像素分配了權(quán)重，根據(jù)醫(yī)學圖像 不同灰度區(qū)間的重要性進行灰度區(qū)間的擴張或者收縮，對可見灰度資源根據(jù)重要性進行了 再分配，使得重要的像素值獲得較多的灰度水平，充分突出對診斷有用的關(guān)鍵信息，提高了 圖像顯示效果，并且通過對動態(tài)轉(zhuǎn)換后的像素值逐一映射到了可見灰度上，從而在不損失 信息熵的情況下使醫(yī)學圖像的重要信息獲得更好的顯示對比度。
[0038] 實施例二
[0039] 為了直觀說明實施步驟，我們采用簡化的圖像進行說明，圖2是一張簡化的灰度圖 像，其非零像素值χ e {10，11，12，13，255 }，其中三角形區(qū)域的像素值為10，正六邊形區(qū)域的 像素值為11，平行四邊形區(qū)域的像素值為12,矩形區(qū)域的像素值為13,背景區(qū)域像素值為 255。我們可以想象在實際醫(yī)學圖像中，這些幾何區(qū)域代表不同密度的人體組織成像。圖2及 圖3中可以看到由于這些區(qū)域像素值比較接近，而人的眼睛不能分辨出如此微小的灰度差 另IJ，視覺上體現(xiàn)不出這些區(qū)域的顏色差異，即這些區(qū)域的對比度非常不明顯，看起來幾乎是 一樣的。采用以下步驟進行處理：
[0040] (1)根據(jù)先驗知識或經(jīng)過計算給出表征原圖像任一像素值χ重要性的權(quán)重函數(shù)w (X)，w(x) 2 0,其中在圖像中出現(xiàn)的任一像素值X，要求w(x)>0;
[0041] 假設在圖2中，根據(jù)經(jīng)驗，三角形區(qū)域、正六邊形區(qū)域、平行四邊形區(qū)域、矩形區(qū)域 都有相同的重要性，即這些像素值的權(quán)重是相等的，我們得到權(quán)重函數(shù)w(x) 2 0的取值，w (10)=0.2，w(ll)=0.2，w(12)=0.2，w(13)=0.2，w(255)=0.2。
[0042] (2)設ρ (χ)為原圖像的概率密度函數(shù)，概率密度非零的像素值個數(shù)為NP，則概率密 度非零的像素值集合為巧=? I Ρ(4) > ，根據(jù)（1)中的w(x)構(gòu)造D)上嚴格單 調(diào)遞增的函數(shù)f(x)，f(x)稱為動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)；
[0043] 由圖2可直觀得出：Np = 5 = {·χ( = 10, 4 .= 11，% 二 1.3, 4 = 255}，.構(gòu) 造1?上的動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)
'顯然f(x)在βζ+.上嚴格單調(diào)遞增。f(l〇) = 0.2,f (11) =0.4,f (12) =0.6,f( 13) =0.8,f (255) = 1.0ο
[0044] (3)假設我們需要顯示圖像的像素值范圍為[min，max]，對原顯示圖像像素值采用 動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)f(x)變換后，待顯示醫(yī)學圖像的像素值范圍變?yōu)閇f (min)，f(max)]，將其 線性映射到〇~255的可見灰度區(qū)間即可。
[0045]圖2中的像素值范圍為[10,255]，像素值采用動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)以4變換后，待顯 示醫(yī)學圖像的像素值范圍變?yōu)閇f (min)，f (max)] = [0.2,1]，將這個區(qū)間線性映射到0~255 的可見灰度區(qū)間，即原像素值X映射到的可見灰度值為L(/⑷-/(min?/(/( max)-/(min)>x255」，.其 中U:表示下去整運算。
[0046]至此我們得到圖4的顯示效果，不同幾何區(qū)域的像素值差異得到了明顯的對比度 體現(xiàn)。分別觀察、對比圖2的像素值概率密度直方圖圖3和圖4的像素值概率密度直方圖圖5 可以看出，改變的只是概率密度直方圖的"疏密"程度，因此圖像的信息熵保持不變。對于復 雜圖像，需要采取不同的窗寬窗位顯示圖像，而本發(fā)明所提出的方法可以保證調(diào)整窗寬窗 位時視覺效果上的連續(xù)性。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換的醫(yī)學圖像窗寬窗位顯示方法，其特征在于，包括： 確定表征圖像像素值重要性的權(quán)重函數(shù)； 根據(jù)原顯示圖像的概率密度函數(shù)及所述權(quán)重函數(shù)，構(gòu)造在概率密度非零的像素值集合 上嚴格單調(diào)遞增的動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)； 將原顯示圖像像素值范圍[min,max]通過所述動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)變換為目標顯示圖像 像素值范圍[f(min) ,f(max)]; 將所述目標顯示圖像像素值區(qū)域[f (min), f (max)]映射到可見灰度區(qū)間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述權(quán)重函數(shù)根據(jù)先驗知識或經(jīng)過計算給 出； 所述權(quán)重函數(shù)為W(x)，是關(guān)于所述原顯示圖像像素值X的一元函數(shù)w(x)含0,其中在原 圖像中出現(xiàn)的所述任一像素值X，要求所述權(quán)重函數(shù)w(x)>0。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)造所述動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)具體包括： 確定原圖像的概率密度函數(shù)P(x)，概率密度非零的像素值個數(shù)為Np，則概率密度非零的 像素值集合為卸.=k: I如.、·,') > ()」< /' ^ AV,，根據(jù)所述權(quán)重函數(shù)w(x)構(gòu)造在所述D;上嚴格 單調(diào)遞增的所述動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)f(x); 所述f(x)的具體實現(xiàn)方式為：4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將[f (min), f (max)]映射到0~255的 可見灰度區(qū)間，具體包括： 所述原顯示圖像的像素值X映射到的可見灰度值計算方式為以">-?(min))/(/'(mw-/(min))x255」， 其中U表示下去整運算。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換的醫(yī)學圖像窗寬窗位顯示方法，該方法包括：確定表征圖像像素值重要性的權(quán)重函數(shù)；根據(jù)原顯示圖像的概率密度函數(shù)及所述權(quán)重函數(shù)，構(gòu)造在概率密度非零的像素值集合上嚴格單調(diào)遞增的動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)；將原顯示圖像像素值范圍[min,max]通過所述動態(tài)范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)變換為目標顯示圖像像素值范圍[f(min),f(max)]；將所述目標顯示圖像像素值區(qū)域[f(min),f(max)]映射到可見灰度區(qū)間。采用本發(fā)明提供的方法可以在不損失信息熵的情況下使醫(yī)學圖像的重要信息獲得更好的顯示對比度，充分突出對診斷有用的關(guān)鍵信息，提高了圖像顯示效果。
【IPC分類】G06T3/00
【公開號】CN105550983
【申請?zhí)枴緾N201510999782
【發(fā)明人】魏平, 李均利
【申請人】成都睿明醫(yī)療信息技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月28日