В медицине методы обработки изображений также интенсивно используются для усиления изображений при томографии и для моделирования хирургических операций. Томография - это методика фотографирования в рентгеновских лучах, которая позволяет получить изображение поперечного разреза физиологической системы. В компьютерной рентгеновской томографии, позиционной томографии излучения и компьютерной аксиальной томографии применяются проекционные методы, дающие возможность воспроизводить поперечные разрезы по цифровым данным. Этими методами пользуются также для контроля за внутренними функциями и для изображения поперечного разреза во время хирургической операции. К числу других медицинских методов создания изображений относятся ультразвук и ядерное медицинское сканирование. Ультразвук - это когда вместо рентгеновских лучей для получения цифровых данных используются высокочастотные звуковые волны. Ядер-
Рис. 1.69. Размытая фотография номерного знака автомобиля становится разборчивой после применения методов обработки изображения (перепечатано с разрешения Национальной лаборатории Лос-Аламоса)
ные медицинские сканеры получают цифровые данные из излучения, испускаемого проглоченными радионуклидами, а затем эти данные изображаются в виде графика с цветовым кодированием.
В медицинских приложениях обработка изображений и компьютерная графика часто сочетаются для моделирования и изучения физических функций, проектирования искусственных органов, планирования и выполнения хирургических операций. Последнее приложение часто называют автоматизированной хирургией. С помощью компьютерных методов создания изображений получают двухмерные поперечные разрезы тела. Затем эти разрезы просматриваются, над ними с помощью графических методов выполняются определенные действия с целью моделирования настоящих хирургических процедур и испытания различных хирургических вмешательств. Примеры этих медицинских приложений показаны на рис. 1.70 и 1.71.
ГРАФИЧЕСКИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ИНТЕРФЕЙСЫ
Сегодня принято снабжать программное обеспечение графическими пользовательскими интерфейсами (С1Л). Главный элемент графического интерфейса - это блок управления окнами, позволяющий пользователю видеть на экране многочисленные прямоугольные участки, которые называются окнами. На каждом участке экрана могут изображаться различные процессы, выдавая графическую или неграфическую информацию, а для активизации отдельных окон могут применяться различные ме-
Рис. 1.70. Один кадр из компьютерного анимационного фильма, показывающего уровень сердечной активности на участке полупрозрачного сердца собаки с объемным закрашиванием. Медицинские данные предоставили Уильям Смит (William Smith), Эд Симпсон (Ed Simpson) и Аллан Джонсон (Allan Johnson), Университет Дюка. Программное обеспечение по созданию изображения предоставил Том Палмер (Tom Palmer), Cray Research, Inc./NCSC (перепечатано с разрешения Дейва Бока (Dave Bock), Суперкомпьютерный центр Северной Каролины/MCNC)
Рис. 1.71. Одна часть стереоскопической пары изображений, на которой показаны кости человеческой руки, нарисованные Ин-мо Юн (Inmo Yoon), Д. Томпсоном (D. Thompson) и У. Н. Воггенспаком мл. (W. N. Waggenspack, Jr.), LSU, по данным, полученным с помощью KT-сканирования центром Rehabilitation Research, GWLNHDC. На этих изображениях показано возможное расположение сухожилия при восстановительной операции (перепечатано с разрешения IMRLAB, факультет машиностроения, Университет Луизианы)