基于小波變換的CR影像濾波方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及儀器數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與普及，數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)也得到了相應(yīng)的促進(jìn)與提高，計(jì)算機(jī)化x線放射成像系統(tǒng)即CR(Computerized Radiography)成像系統(tǒng)就是其中具有代表性的數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)之一。 CR影像系統(tǒng)在成像過程中不可避免地會(huì)混入各種噪聲，引起圖像質(zhì)量的下降，進(jìn)而影響以圖像為判別依據(jù)的醫(yī)學(xué)診斷正確率。因此，要提高醫(yī)學(xué)影像判讀的正確率就必須通過對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行濾波處理來降低或消除圖像噪聲。在具體實(shí)現(xiàn)圖像噪

2、聲濾波操作之前，有必要認(rèn)清干擾圖像信息的各種噪聲來源、特征及其與有用信號(hào)的關(guān)系。由于圖像噪聲濾波的針對(duì)性很強(qiáng)，所以不同濾波方法對(duì)不同噪聲的處理效果的選擇特異性是有效運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù)來提高CR影像質(zhì)量的關(guān)鍵。 小波變換是以傅立葉變換為基礎(chǔ)發(fā)展起來的數(shù)學(xué)分支。小波分析將時(shí)域和頻域結(jié)合起來描述信號(hào)的時(shí)頻聯(lián)合特征，并且具有在時(shí)頻兩域表征信號(hào)局部特征的能力。目前，小波分析已廣泛應(yīng)用在語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理、圖形分析、通信設(shè)計(jì)、地震預(yù)報(bào)、生

3、物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域并取得的成功，為將小波分析方法用于CR影像噪聲濾波提供了可行性條件。 本文重點(diǎn)研究了CR影像噪聲濾除的小波分析方法，主要工作包括： 1．系統(tǒng)介紹了CR成像系統(tǒng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)與工作原理；分析了CR成像系統(tǒng)的成像過程及圖像特點(diǎn)；總結(jié)分析了CR影像的噪聲來源；通過系統(tǒng)分析得出主要的兩種噪聲分別服從加性高斯分布和乘性泊松分布；深入討論了兩種主要噪聲與圖像有用信號(hào)之間的關(guān)系及在一定范圍內(nèi)對(duì)噪聲進(jìn)行識(shí)別的方法

4、。 2．介紹了小波變換的基本理論，特別是分析了小波變換多分辨率分析的特點(diǎn)，這些理論分析為基于小波變換濾波方法的提出奠定了基礎(chǔ)。 3．分別詳細(xì)討論了經(jīng)典圖像濾波方法與四種小波濾波方法的原理和算法，以加性噪聲為例，理論分析和濾波實(shí)踐證明了基于小波變換的濾波方法優(yōu)于經(jīng)典濾波方法的結(jié)論；并分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件；并對(duì)其中的模極大值濾波方法的算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析；通過對(duì)四種小波變換濾波方法的進(jìn)一步分析與比較，提出了改進(jìn)并簡(jiǎn)

5、化模極大值小波變換去噪方法的運(yùn)算算法；得出小波變換系數(shù)域相關(guān)性濾波方法和改進(jìn)后的小波變換模極大值的濾波方法為最優(yōu)圖像噪聲濾波方法的結(jié)論，并且得出該方法適用性很強(qiáng)的結(jié)論；給出不同圖像噪聲濾波方法的適用條件。 4．在對(duì)具有高斯噪聲和脈沖噪聲的圖像噪聲濾波分析的基礎(chǔ)上，對(duì)CR影像中的乘性泊松噪聲處理也進(jìn)行了分析比較，給出了泊松噪聲濾波效果的分析，各種方法比較后，得出了中值濾波方法對(duì)于乘性泊松噪聲的濾波效果最優(yōu)，其次是基于小波變換的強(qiáng)制