随着现代大型医疗成像设备的飞速发展,新的成像方法和图像处理方法不断涌现,医学图像正成为临床医学研究、诊断和治疗的依据。发展医学图像质量评价方法对于监控和调整医学图像质量、检验和优化医学图像处理算法意义重大。对于医学图像质量的评价,最可靠的方法是主观评价方法。但是医学图像主观评价方法存在代价高、耗时长、实时性差、易受主客观因素影响、不能嵌入实际医学图像处理系统中的缺陷,医学图像质量客观评价方法受到了重视。目前医学图像处理系统中主要采用峰值信噪比(PSNR)来进行医学图像质量的客观评价。由于峰值信噪比没有考虑到像素点间的相关性和人类视觉系统的感知特性,评价结果并不能真实反映图像的视觉感知质量。因此,发展更加符合人类视觉系统特性的医学图像质量评价方法是必要的。本文主要研究医学图像处理技术对医学图像质量影响的评价方法,为医学图像处理技术提供参考。首先介绍了医学图像质量评价方法的研究背景和意义,并介绍了图像质量的两个方面的定义；其次对人类视觉系统进行了简介,介绍了人类视觉系统的基本构造,讨论了与算法有关的人类视觉系统特性和人类视觉的知觉特性。接着对图像质量评价研究的过去和现状进行了概述,详细介绍了图像质量评价的主客观方法,并重点介绍和分析了基于结构相似度的图像质量评价方法的特点和缺点,总结整理了医学图像质量客观评价方法的应用。本文围绕医学图像质量客观评价方法,深入研究人眼视觉特性对图像质量的影响,并着重研究目前较受关注的图像质量评价方法：Zhou Wang等人提出的结构相似度(SSIM)。我们通过对SSIM三个评价因子分解实验,认为SSIM中最重要的结构比较因子难以完整准确的建模人眼的视觉特性。基于此,对图像质量客观评价方法提出了进一步的改进：1.提出一种改进的基于结构相似的图像质量客观评价方法。在改进的算法中充分利用图像梯度与图像边缘和纹理的关系,将图像结构信息重新解释为图像的梯度方向信息,而对比度信息解释为梯度大小,实验结果很好的拟合了主观评价。2.提出了基于梯度加权结构相似的医学图像质量评价方法。充分利用人眼视觉掩盖效应,针对不同的失真类型对于图像不同的内容具有不同的质量影响,提出了一种新的加权策略。新的加权策略利用图像梯度判断图像纹理和失真类型,模拟人眼的视觉掩盖特性,实验结果很好的拟合了主观评价。3.初步建立了用于质量评价的医学图像库,用于图像质量客观评价模型性能评测。从基本方法上说,医学图像质量评价和普通自然图像的质量评价是相同的,但是医学图像的获取方式决定了医学图像与自然图像不同。通用的图像质量评价方法是否适用于医学图像,必须使用医学图像来做进一步的仿真实验。为了更进一步的研究适用于医学图像的客观质量评价方法,我们建立了一套用于质量评价的医学图像库。