通常，從紅外熱像儀系統獲得的熱圖像不僅提供圖像的視覺信息，而且還提供特定對象的表面溫度數據。在醫學熱像儀中，每個溫度點都是至關重要的，因此需要加以保留。通常優選使用彩色輪廓圖像表示來進行有效的解釋。然而，紅外熱像圖的質量通常由于周圍環境的輻射，孔徑受限，像素讀取過程以及相對于光學中心的非線性圖像的徑向變形而降低。所以，通常會將模糊的紅外熱像儀圖像進行增強并減少噪聲。

隨著紅外熱像儀系統的進一步發展，研究人員開始分析彩色紅外熱像圖。研究人員指出，紅外熱像圖過濾是醫學圖像處理中的一種根處理方法，它有益于后處理任務。與高斯濾波相比，雙邊中值濾波可以更好地增強圖像質量。傳統的直方圖均衡化或對比度拉伸也已被作為醫學圖像處理中經常使用的一種增強技術。這是由于其能夠高度增強模糊圖像的對比度以實現更好的目標檢測和分割的能力。單獨使用直方圖均衡化時，性能會更好。但是，大多數的方法會增加處理時間和負擔。因此，所使用的圖像處理方法的組合取決于研究的特定目的，同時考慮諸如計算時間和處理負荷之類的因素是否會影響整體處理性能。

圖為紅外熱像圖、紅色通道、綠色通道以及藍色通道

本研究的目的是對有癥狀的紅外熱像圖進行多種增強技術的評估，并定量測量其各自的性能。在回顧以前的圖像增強工作的基礎上，選擇了直方圖均衡方法作為對比度拉伸技術，而將三種不同的圖像濾波方法，即維納濾波器（Wiener filter），高斯濾波器和中值濾波器用作圖像濾波技術。使用為后期處理階段開發的不同分割方法評估最終的增強圖像，以驗證其性能。

圖為直方圖和維納濾波器下的紅外熱像圖

結果表明，在增強醫學紅外熱像圖方面，圖像過濾比對比度拉伸具有更好的性能，因為它保留了原始熱圖像的溫度分布。對不同過濾器類型的進一步評估表明，與其他過濾方法相比，維納過濾器對熱圖像的增強效果最佳。使用不同的分割方法對兩個最終的增強圖像進行處理，這表明與對比拉伸圖像相比，濾波后的圖像具有更清晰的分割區域。因此，取決于特定的應用，可以基于顏色通道或針對所有通道使用通用濾波器來分別選擇增強方法，以減少用于獲得高精度增強型熱圖像的總時間和處理負荷。在將來，可以研究每種顏色通道上多種增強技術的組合，以產生更高質量的增強型真彩色醫用熱圖像。

參考資料：

Asnida Abdul Wahab1, Maheza Irna Mohamad Salim, et al. Comparative Evaluation of Medical Thermal Image Enhancement Techniques for Breast Cancer Detection. J. Eng. Technol. Sci. 50(1):40-52, 2018.