基于PDE的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療診斷過(guò)程中，醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和及時(shí)性大大提高了，醫(yī)學(xué)圖像在臨床診斷中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，有著不可替代的地位，因此也造就了一個(gè)獨(dú)特的圖像處理領(lǐng)域——醫(yī)學(xué)圖像處理。它是數(shù)字圖像處理的一個(gè)重要分支，主要是對(duì)已獲得的各種不同的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行加工、處理，以便于臨床診斷。常用的醫(yī)學(xué)圖像主要有X-射線成像(X-CT)、核磁共振成像(MRI)和核醫(yī)學(xué)成像(NMI)等。由于受到成像機(jī)制和成像設(shè)備以及人體的組織機(jī)構(gòu)等因素影響，實(shí)

2、際得到的醫(yī)學(xué)圖像常常與期望的醫(yī)學(xué)圖像差別很大，主要表現(xiàn)為含有噪聲、細(xì)節(jié)模糊、對(duì)比度差(如感興趣區(qū)域和其周?chē)Y(jié)構(gòu)的低對(duì)比度)等。降質(zhì)的圖像將大大影響醫(yī)生的臨床分析和診斷，這也是影響圖像理解從而造成誤診的重要原因，因此研究如何通過(guò)后期處理，濾除醫(yī)學(xué)圖像中的噪聲并增強(qiáng)對(duì)比度是很有意義的，也是很有必要的。本文主要討論了基于偏微分方程的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)的處理技術(shù)。
　　本文首先詳細(xì)介紹醫(yī)學(xué)圖像基于偏微分方程理論的兩個(gè)研究方向:各向異性擴(kuò)散模型和

3、全變分去噪模型，分析模型的擴(kuò)散性質(zhì)及優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)無(wú)論是各向異性擴(kuò)散還是全變分模型都只能去噪保邊的問(wèn)題，分別通過(guò)耦合沖擊濾波器和引入局部多倍梯度保真項(xiàng)，提出兩種基于偏微分方程的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)模型，使其能夠在濾除噪聲的同時(shí)對(duì)邊緣和細(xì)節(jié)等高頻量區(qū)進(jìn)行有效的增強(qiáng)，在一定程度上克服了原模型中消極保邊問(wèn)題，提高了醫(yī)學(xué)圖像的視覺(jué)效果。
　　另外，針對(duì)實(shí)際臨床中的醫(yī)學(xué)圖像多含有噪聲且細(xì)節(jié)模糊，對(duì)比度低，目前多數(shù)去噪增強(qiáng)模型都是針對(duì)邊緣和細(xì)節(jié)等高頻量