通常，从红外热像仪系统获得的热图像不仅提供图像的视觉信息，而且还提供特定对象的表面温度数据。在医学热像仪中，每个温度点都是至关重要的，因此需要加以保留。通常优选使用彩色轮廓图像表示来进行有效的解释。然而，红外热像图的质量通常由于周围环境的辐射，孔径受限，像素读取过程以及相对于光学中心的非线性图像的径向变形而降低。所以，通常会将模糊的红外热像仪图像进行增强并减少噪声。

随着红外热像仪系统的进一步发展，研究人员开始分析彩色红外热像图。研究人员指出，红外热像图过滤是医学图像处理中的一种根处理方法，它有益于后处理任务。与高斯滤波相比，双边中值滤波可以更好地增强图像质量。传统的直方图均衡化或对比度拉伸也已被作为医学图像处理中经常使用的一种增强技术。这是由于其能够高度增强模糊图像的对比度以实现更好的目标检测和分割的能力。单独使用直方图均衡化时，性能会更好。但是，大多数的方法会增加处理时间和负担。因此，所使用的图像处理方法的组合取决于研究的特定目的，同时考虑诸如计算时间和处理负荷之类的因素是否会影响整体处理性能。

图为红外热像图、红色通道、绿色通道以及蓝色通道

本研究的目的是对有症状的红外热像图进行多种增强技术的评估，并定量测量其各自的性能。在回顾以前的图像增强工作的基础上，选择了直方图均衡方法作为对比度拉伸技术，而将三种不同的图像滤波方法，即维纳滤波器（Wiener filter），高斯滤波器和中值滤波器用作图像滤波技术。使用为后期处理阶段开发的不同分割方法评估最终的增强图像，以验证其性能。

图为直方图和维纳滤波器下的红外热像图

结果表明，在增强医学红外热像图方面，图像过滤比对比度拉伸具有更好的性能，因为它保留了原始热图像的温度分布。对不同过滤器类型的进一步评估表明，与其他过滤方法相比，维纳过滤器对热图像的增强效果最佳。使用不同的分割方法对两个最终的增强图像进行处理，这表明与对比拉伸图像相比，滤波后的图像具有更清晰的分割区域。因此，取决于特定的应用，可以基于颜色通道或针对所有通道使用通用滤波器来分别选择增强方法，以减少用于获得高精度增强型热图像的总时间和处理负荷。在将来，可以研究每种颜色通道上多种增强技术的组合，以产生更高质量的增强型真彩色医用热图像。

参考资料：

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.