拿到一幅超声图像,前后有两关要过。超声波在体内跑一圈,探头发回的信号先交给模数转换器(ADC),变成一串数字存在内存里。存进去之前做的事叫前处理,存好之后再显示出来前做的事叫后处理。前处理决定存什么内容,后处理决定怎么让画面亮堂起来。 前处理其实就是给原始数据洗个澡再入库。第一个动作是动态范围压缩,把特别亮的地方给压一压,免得强光刺眼把弱光的细节都盖住。第二个动作是深度补偿,探头附近的组织回音强、深处的回音弱,前处理会把浅部的回音削一点、深部的补一点,让画面看起来均匀。第三个动作是余辉处理,当血流或胎儿心跳很快时单帧抓不住它们,前处理会把连续几帧的回声叠加在一起做成时间平均效果,让它们看起来像是静止不动的。 后处理则是给已经冻结的图像化个妆。先把冻结的数字拿出来,通过增益曲线往上拉或往下拽调节亮度。再根据深度给每一帧的增益做调整,让近场清晰、远场均匀。还要把黑白对比拉大一些,免得中间的灰阶没了存在感。最后还能画一条自己定义的亮度曲线——也就是γ修正。 咱们做个实验看看两者区别:把实时图像冻结后,调整深度的时候画面没变动——这是前处理干的;调整增益的时候亮度变了——这是后处理干的。记住这条规律:能改变冻结画面的就属于后处理环节。 现在有些高端机器更牛了,在ADC转换之前先把一条扫描线数据存下来。就算画面被冻结了也能实时调节增益和动态范围这些预处理参数,因为数据还没转换成数字呢。这就好比给后处理提前插了一脚,科研和临床都多了一份灵活度。 说到底前处理是打地基、后处理是精装修。前处理负责去噪、压缩、加权把信号洗干净;后处理负责增益、时间补偿、γ修正给画面提亮上光。两者缺一不可:一个负责给底片打底色一个负责让底片在屏幕上活起来。弄懂这两步你就把握住了提升图像质量的关键钥匙。