基于自適應(yīng)相似處理的CT成像研究.pdf

1、X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(X-ray Computed Tomography，X-CT)是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和X射線成像技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)醫(yī)學(xué)診斷方法。由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)近年來(lái)的快速發(fā)展，這個(gè)方法已成為目前最常見的醫(yī)學(xué)臨床診斷手段之一。高分辨率的X-CT圖像能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出人體待測(cè)斷面上組織之間放射衰減特性的微小差異，以數(shù)字圖像的形式將其顯示，并且能夠精細(xì)地分辨出斷面組織的不同密度，從而進(jìn)行醫(yī)學(xué)對(duì)比、分析和診斷。
　　光學(xué)相干層析成像(Op

2、tical Coherence Tomography，OCT)技術(shù)是另一種有效的生物醫(yī)學(xué)成像手段，近年來(lái)也得到了快速的發(fā)展。這種成像模式以低相干成像技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用共焦成像技術(shù)和外差探測(cè)方法等的優(yōu)點(diǎn)，能夠非侵入性地對(duì)活體內(nèi)部進(jìn)行可視化觀察。這個(gè)方法只應(yīng)用相干光進(jìn)行成像，不需要進(jìn)行生理切片等創(chuàng)傷性手段來(lái)進(jìn)行探測(cè)，所以沒有任何輻射危險(xiǎn)和創(chuàng)傷，比X-CT成像等醫(yī)學(xué)影像技術(shù)安全，能夠無(wú)損檢測(cè)，故而被稱為“光學(xué)活檢”。
　　雖然上述醫(yī)學(xué)成像

3、模式具有廣泛而重要的應(yīng)用，但是由于受自身設(shè)備性能和外部條件等因素的影響，醫(yī)學(xué)圖像仍有著很多不可避免的缺陷。例如，圖像模糊不清或者圖像邊界不明顯等。此外，在醫(yī)學(xué)圖像的形成和傳輸?shù)倪^程中，其像質(zhì)也會(huì)受到一定的影響。這些都給醫(yī)生的圖像判讀和準(zhǔn)確診斷造成了一定的困難和障礙。為了增強(qiáng)醫(yī)學(xué)圖像的質(zhì)量，使醫(yī)生對(duì)病變部位和解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加清晰的觀察和分析，提高診斷正確率，對(duì)醫(yī)學(xué)圖像的后處理就變得很有必要。
　　首先，本文介紹了CT和OCT成像技術(shù)

4、的研究背景、意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并闡述了CT和OCT成像的原理及其詳細(xì)計(jì)算過程。其次，介紹了Gaussian濾波、Yaroslavsky濾波、非局部平均算法和離散余弦變換(DCT)等四種數(shù)字圖像去噪的經(jīng)典算法，并應(yīng)用以上四種算法對(duì)于測(cè)試圖像進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，通過觀察圖像的去噪效果，總結(jié)了各個(gè)去噪算法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　最后，本文重點(diǎn)研究了對(duì)于自相似濾波和分塊DCT濾波算法的改進(jìn)。一方面，改進(jìn)的自相似算法對(duì)各相似窗進(jìn)行DCT處理后求出兩

5、個(gè)權(quán)值，再與原權(quán)值組合得到最終權(quán)值，此方法對(duì)圖像的去噪效果進(jìn)行了提升。另一方面，改進(jìn)的分塊DCT濾波算法在計(jì)算目標(biāo)像素值時(shí)，考慮所求像素點(diǎn)在像素塊里不同位置時(shí)估計(jì)值與真實(shí)值之間的差異，將目標(biāo)像素點(diǎn)在像素塊中不同位置時(shí)得到的估計(jì)值按對(duì)應(yīng)的位置形成估計(jì)值矩陣，對(duì)估計(jì)值矩陣進(jìn)行非局部平均處理以求出目標(biāo)像素值，更好地估計(jì)像素點(diǎn)的真實(shí)值，得到了更好的去噪效果。
　　最后，對(duì)改進(jìn)的相似算法和分塊DCT濾波算法提出了不足之處，并對(duì)下一步的研究工