27、乳腺超声图像增强的各种降噪技术分析

乳腺超声图像增强的各种降噪技术分析

1 引言

乳腺癌是全球女性中最常见且危及生命的癌症。乳腺疾病在扩散到周围组织之前，通常不会引起疼痛或不适，因此早期诊断对于降低癌症相关死亡率至关重要。

乳腺超声利用高频声波穿透乳腺组织并将其转换为图像，以此发现乳腺中的异常情况。它能够区分实性和囊性乳腺肿块，这在乳腺钼靶检查中很难实现。然而，超声成像也存在一些局限性，如分辨率和对比度较低。此外，斑点噪声和模糊边缘也会影响对不同器官的诊断准确性，因此精确诊断需要丰富的专业知识。

图像增强和降噪在一定程度上可以减轻这种诊断难度。选择增强方法时，应确保物体与像素之间的强度差异足够大，且不产生图像失真，否则会导致部分区域增强不足或过度增强，从而丢失信息。图像增强技术主要分为空间域方法和频率域方法。空间域方法直接对图像像素进行操作，通过改变像素值来实现增强；频率域方法则先识别像素值的变化率，即图像的频率分布，对变换后的图像进行处理，再通过逆变换将其转换回空间域图像。

直方图均衡化（HE）是增强低对比度图像的有效方法之一，它能使新图像中的像素强度均匀分布。此外，还有局部区域直方图均衡化（LHE）和直方图拉伸等方法。不过，LHE会导致计算复杂度增加和背景失真，因为这种变换不是单调的，会改变原始图像的灰度级。因此，需要采用能够提高乳腺超声图像对比度的增强技术，以便更有效地呈现乳腺组织结构，从而做出更好的诊断。

图像噪声也是影响超声图像诊断的重要因素。噪声产生的原因多种多样，包括仪器不完善、图像采集步骤错误、电源线干扰、患者不适、图像传输和压缩等。在进行图像数据分析之前，必须对图像进行降噪处理。在超声成像中，背景软组织的后向散射信号会产生斑点噪声，影响图像质量，增加诊断难度