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EPID图像增强方法研究

作　者: 黄双燕
导　师: 赖万昌
学　校: 成都理工大学
专　业: 核技术及应用
关键词: 电子射野影像系统平板探测器直方图均衡化拉普拉斯锐化反锐化掩模视网膜皮层理论单尺度Retinex 多尺度Retinex 人眼灰度视觉特性
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 16次
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内容摘要

电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID) ,是近年来发展的用于进行射野定位验证减少照射误差的新技术。它是一种实时的、数字化摆位验证系统,不仅可以分析射野形状的正确性,还可以分析病人摆位的准确性,正逐步成为当今放射治疗最重要的质量保证工具之一。定量分析病人摆位时,一般是拿EPID图像与模拟定位片或TPS生成的数字重建影像(DRR)进行配准,得到摆位误差[1]。EPID图像的预处理就显得尤为重要,特别是高能EPID图像其对比度是很低。本文先对EPID软件工具采用的传统图像增强方法进行了研究,如直方图均衡化,拉普拉斯锐化以及基于此锐化的反锐化掩模。然后,基于视网膜皮层理论可有效的估计出照射图像,将其应用于EPID图像增强中,去处X射线过强或过弱带来的对比度过低。基于Retinex理论的算法主要分两种:一种是基于迭代的全局Retinex算法;另一种是由神经生理学发展而来的基于中心环绕的局部Retinex算法。本文分引用了文献[3]提出的全局Retinex算法和杰泊森(Jobson)定义的基于高斯环境函数的多尺度Retinex图像增强算法,并对此多尺度Retinex算法的核心环境函数-差分高斯函数进行了分析,分析了高斯函数标准方差与单尺度Retinex尺度的关系,以及相应的EPID图像处理效果,对其处理图像进行了主客观的评价。最后对人眼视觉系统做了初步的研究,人眼的灰度视觉特性可以很好的解释空间域灰度变换处理结果,对此的了解也反过来指导我们进行灰度变换。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章引言  9-12
  1.1 论文的选题背景与意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10
  1.3 本文研究目的和结构安排  10-12
第2章电子射野影像系统及其应用  12-14
  2.1 电子射野影像系统的分类  12-13
  2.2 EPID 的常规应用  13-14
第3章电子射野影像系统图像校正  14-18
  3.1 系统成像分析  14-16
  3.2 图像校正  16-18
第4章基于空间域图像增强技术的EPID 图像处理  18-31
  4.1 图像的增强方法及分类  18-19
  4.2 亮度（或灰度级）变换  19-24
    4.2.1 直方图均衡化  19-21
    4.2.2 图像质量主客观评价标准  21-22
    4.2.3 增强结果显示、分析与结论  22-24
  4.3 空间滤波  24-31
    4.3.1 反锐化掩模增强  24-26
    4.3.2 增强结果显示、分析与结论  26-31
第5章基于Retinex 理论的EPID 图像增强处理  31-44
  5.1 基于迭代的全局Retinex 算法  32-36
    5.1.1 基于迭代的全局Retinex 算法分析  32-34
    5.1.2 算法流程  34-35
    5.1.3 增强结果显示、分析与结论  35-36
  5.2 基于中心环绕的局部Retinex 算法  36-44
    5.2.1 单尺度Retinex（SSR）算法  36-38
    5.2.2 多尺度Retinex（MSR）算法  38-39
    5.2.3 算法流程  39
    5.2.4 增强结果显示、分析与结论  39-44
第6章人类视觉系统  44-48
  6.1 人眼灰度视觉特性  44-47
  6.2 人眼视觉的掩盖效应  47-48
总结与展望  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-53
攻读学位期间取得学术成果  53-54
附录A  54-66

EPID图像增强方法研究

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