36、超声成像与数据隐藏技术解析

超声成像与数据隐藏技术解析

超声成像技术

斑点噪声去除

在超声成像的滤波流程中，最后一个阶段是“斑点噪声去除”。斑点噪声是数据采集过程中产生的一种噪声伪像，由波的干涉模式造成。每个换能器会产生一阵声波，这些声波在患者体内不断反射，相互叠加，从而在图像数据中形成椒盐噪声。为了尽可能减少图像质量的下降，需要去除这些噪声。去除这种噪声的主要方法是使用加权平均核，例如 3×3 或 5×5 的核，通过对核中心像素与其他 8 或 24 个像素进行不同负权重值的平均，可以消除大部分椒盐噪声。但完全过滤噪声而不损失图像质量是不可能的，因此核的大小和元素权重取决于噪声的性质、严重程度以及可接受的图像质量下降程度。

数据渲染与显示

数据处理完成后就可以进行显示，但在显示之前，需要将用户界面和颜色平面叠加到数据平面上。颜色数据通常用于显示流体速度，其速度数据是根据多普勒理论计算得出的，就像气象学家利用雷达数据计算风向和风速一样，采集单元收集的数据可用于计算血液等流体在动脉中的流速。此外，还有图形用户界面（GUI）和测量控制平面等叠加层。医生有时需要对观察区域内的物体进行非常精确的测量，因此这些测量控制在放大表面积时也需要进行精确校准。叠加层使用图形基元渲染到所需的显示分辨率，而超声图像平面则使用双线性插值缩放到所需的显示分辨率。在放大图像时，未缩放图像中的单个像素位置在缩放后的图像中会覆盖四个、八个甚至更多像素的区域，因此需要协调插值和渲染这两个独立操作的子像素映射到缩放后的分辨率。

需要注意的是，显示屏上看到的超声图像并非被监测对象的真实图像，而是计算机根据声波反射生成的模型。由于声波穿过人体不同密度的流体时会影响图像质量，所以在处理超声成像时要牢记这