图像的直方图显示了图像的灰阶分布。说白了就是,显示了图像当中每一个点的亮度分布情况(整个图像当中比较亮的点有多少个,黑的点又有多少个。反之,也可以看出某个点是落在了亮的区域还是落在了暗的区域。)。
下面的这个图像是用著名的Trixell平板拍摄的一幅胸片图像的裸格式图像(裸格式图像就是没有经过处理的图像。非然也!一般裸格式图像都是经过平板厂家经过,亮度矫正,坏点坏线矫正,减本底等一系列“前处理”之后得到的的图像)。
下面的这幅图像就是利用MATLAB软件打开,并经过归一化处理后的一个X光胸片裸格式图像(16位,位数就是图像灰度深度或者说是动态范围的值域大小0~65535)和他的直方图。
窗宽窗位的调整:
在这个直方图中:左右两端的两个红点是用来调整窗宽的。中间的红色虚线是用来调整窗位的。
窗宽:就是上图中红色方框的宽度。
窗位: 就是红色虚线的位置。
下面我们看看怎么通过调整窗宽和窗位,让原始图像“看起来”越来越清晰。为什么我这里要说“看起来”呢?这是因为,我们调整窗宽窗位的时候,并没有改变图像的原始数据,只不过是改变了图像的显示方法,或者说是显示曲线。
首先我们看到,我在直方图中用黑色方框框出来的区域(0~0.8),这里面是空的,是没有数据的,也就是说,在整个图像中没有一个点落到了这一段区域。因此,我们可以调整电脑的显示曲线,不让电脑显示这一段,而是把显示重点放到0.8~1之间。
这是调整后的直方图:
这是调整直方图后的图像:
如果调整后,图像的显示效果还是不够满意。我们可以单击右下角的ADJUST DATA按钮,可对图像的窗宽窗位进行更进一步调节。(注:医学图像以对比度超低而闻名于世,因此对于进一步的调节和观看很有必要。)
保持窗宽不变,调整窗位。通过这样的一种方式来查看图像,我们能够大致了解图像组织结构的分布情况。如下!
窗位在0.15,窗宽为0~0.3,这是所显示的主要是皮肤和脂肪。
窗位在0.57,窗宽为0.43~0.73,这是所显示的主要是胸片的肺部纹理。
窗位在0.88,窗宽为0.75~1,这是所显示的主要是骨骼。
通过调整和观看我们发现,直方图中灰度值低/暗处都是皮肉等软组织,中间地带是肺部,最后面是皮糙肉厚处和骨头。这是由于直方图翻转(反白)后导致的,一种基于LUT的线性变换。一般而言在X线图像中,图像空白处和人体肺部,由于X线的低档很少,穿透能力好,辐射衰减少,所以能够直接被X线平板探测器捕捉并被数字化量化为较大灰度值(亮/白)。同理,肉多的地方和骨头多的地方穿透能力弱,衰减强,所以应该被量化为比较低的灰度值(暗/黑)。可是如果这样一来图像就成了负片(如下图),因此人们常常会对图像进行反白处理。
调整窗宽窗位很重要,不光是便于临床医生观看,对于图像的处理也大有裨益。
看到评论里面那么多人要代码,这里补充一下。(2020/06/18)
Matlab code: imtool(Img);
括号里面的Img就是图像的变量名。
(全文完)
谢谢观看!
再见!
笔者于2022年9月26日对文章进行了修改。
《圣经》 哥林多前书13章8节 ------ 爱是永不止息!
*配图和本文无关*
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