基于小波變換的CR影像濾波方法研究.pdf

1、隨著計算機(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的關(guān)系。由于圖像噪聲濾波的針對性很強(qiáng)，所以不同濾波方法對不同噪聲的處理效果的選擇特異性是有效運用數(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。小波分析將時域和頻域結(jié)合起來描述信號的時頻聯(lián)合特征，并且具有在時頻兩域表征信號局部特征的能力。目前，小波分析已廣泛應(yīng)用在語音識別、圖像處理、圖形分析、通信設(shè)計、地震預(yù)報、生

3、物醫(yī)學(xué)工程、計算機(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；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之間的關(guān)系及在一定范圍內(nèi)對噪聲進(jìn)行識別的方法

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，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)缺點及適用條件；并對其中的模極大值濾波方法的算法實現(xiàn)進(jìn)行了分析；通過對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

5、化模極大值小波變換去噪方法的運算算法；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