【摘要】：磁共振成像是利用物理學(xué)核磁共振原理對(duì)人體器官進(jìn)行無損傷觀測(cè)的一種成像技術(shù),為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)提供了重要手段。通過分析核磁共振圖像可以輔助醫(yī)生做出適當(dāng)?shù)脑\斷。然而,磁共振圖像在采集過程中往往攜帶有噪聲,從而降低了圖像的質(zhì)量。磁共振圖像的質(zhì)量對(duì)臨床醫(yī)學(xué)診療和特征信息進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算都具有十分重要的意義,因此對(duì)圖像進(jìn)行降噪處理,改善圖像質(zhì)量非常重要,已成為相關(guān)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。磁共振圖像是由兩路磁共振信號(hào)在頻域內(nèi)采樣并進(jìn)行模運(yùn)算得到的,兩路信號(hào)在采集過程中往往均攜帶高斯白噪聲,導(dǎo)致重建后的磁共振圖像噪聲表現(xiàn)為萊斯分布。不同于加性高斯噪聲,萊斯噪聲的分布與圖像的數(shù)據(jù)相關(guān),使其難以去除。圖像去噪的關(guān)鍵是既要很好的去除背景噪聲又要保護(hù)細(xì)節(jié)和邊緣等重要信息。基于此思想,已有許多去噪算法運(yùn)用到了磁共振圖像的去噪處理中,如:小波變換方法、非局部均值去噪算法及曲波變換方法等。然而這些算法在去除萊斯噪聲的同時(shí)很容易丟失圖像的細(xì)節(jié)。為了更好地去除萊斯噪聲,本論文基于曲波變換這一新的多尺度變換理論,提出一種磁共振圖像萊斯噪聲去除算法。主要研究方法為:1、結(jié)合方差穩(wěn)定變換技術(shù),將磁共振圖像中的噪聲由萊斯分布變?yōu)榉讲罘�(wěn)定的高斯分布。2、對(duì)變換后的圖像進(jìn)行曲波變換,得到曲波域系數(shù),并采用硬閾值法和貝葉斯軟閾值法進(jìn)行去噪,分別記為VSTCT-hard法和VSTCT-Bayes法。3、針對(duì)上述兩種方法在曲波變換系數(shù)的粗略層未做有效的去噪處理缺陷,提出了粗略層系數(shù)使用軟閾值函數(shù)去噪的方法,并給出了簡(jiǎn)單易行,無需增加新參數(shù)的閾值選取方法,繼而對(duì)上述兩種去噪算法進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的算法分別記為VSTCT-hard改進(jìn)算法和VSTCT-Bayes改進(jìn)算法。4、對(duì)去噪后的曲波系數(shù)進(jìn)行曲波反變換,之后再進(jìn)行方差穩(wěn)定逆變換,得到最終去噪圖像。本文使用MATLAB作為仿真工具,采用哈佛數(shù)據(jù)庫(kù)提供的腦核磁共振圖像作為原始圖像,對(duì)提出算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真及與其他算法的對(duì)比分析。結(jié)果表明所提出的算法均可有效去除萊斯噪聲,在峰值信噪比和平均結(jié)構(gòu)相似度的評(píng)價(jià)上均有較大提高,取得了較好的去噪效果。
【圖文】：

（a）硬閾值 （b）軟閾值圖 2.1 軟硬閾值函數(shù)圖形Fig 2.1 Soft and hard threshold function imageCurvelet 變換的快速發(fā)展，盡管小波變換在圖像處理方面表現(xiàn)良好，但其方向理過程中，利用小波變換對(duì)二維圖像的邊緣信息無法進(jìn)行完整的的處理上小波變換具有了一定的局限性。為了克服小波變換的這s 提出了 Curvelet 變換，隨之在 2002 年提出了第二代 Curvelet 變換尺度的金字塔，每個(gè)尺度都有不同的方向和位置，，它可以對(duì)圖像表示，和小波濾波相比較，利用 Curvelet 算法對(duì)圖像去除噪聲的了圖像的重要細(xì)節(jié)以及邊緣信息，是較小波變換更加優(yōu)越的圖像的處理過程中，圖像的邊緣信息尤為重要，利用小波變換對(duì)圖信息表達(dá)完整。隨著小波變換的不斷發(fā)展，越來越多的研究人員波變換的上述不足進(jìn)行改善，但是實(shí)質(zhì)的問題都沒有從本質(zhì)上得

圖 2.2 曲波變換域與時(shí)域?qū)φ請(qǐng)DFig 2.2 Curvelet transform domain and time domain comparison chart定義 ( )( )jj U，其中 ( )j是傅里葉 (x)j 的變換，因此可以通過j 的旋 得 到 j2 尺 度 上 的 所 有 曲 線 。 等 間 隔 的 旋 轉(zhuǎn) 角 2,0,1,2,0 2 [/2]/2 ljjl l ，位移參數(shù)為212k ( k,k) Z。因此尺度為 j2 ，方向角為l ，位置為：(2,2)/212( j,l)1jjkxRkkl （其曲波為：()[()](,),,jljkljxRxxl （以 為弧度的旋轉(zhuǎn)采用 R 來表示，它的逆矩陣為 1 R （也是轉(zhuǎn)置矩陣）。 R RRR-1T,sincoscossin（曲波變換表示為：cjlkffxxdxjlkRjlk(,,),()(), ,2,, （
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;O482.532

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本文編號(hào)：2653491