基于平滑剪切波變換的醫(yī)學(xué)磁共振圖像去噪算法研究
發(fā)布時間:2021-01-09 15:07
醫(yī)學(xué)磁共振圖像因為其具有超高的軟組織分辨力、多角度任意切層能力、多平面多參數(shù)成像能力、無需造影劑的無創(chuàng)性的優(yōu)良特點,被廣泛應(yīng)用到腦部以及心臟等重要臟器的診斷和治療中。近年來伴隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的迅猛發(fā)展,磁共振影像技術(shù)已經(jīng)成為了醫(yī)生判斷患者病情不可或缺的重要手段,越來越多地受到人們的關(guān)注,自然成為了當(dāng)前醫(yī)學(xué)影像技術(shù)研究的熱點。但磁共振圖像中含有的噪聲會影響圖像的視覺質(zhì)量,也影響著后續(xù)對磁共振圖像的特征分割、分類,三維圖像重建和匹配等分析和處理,因此磁共振圖像的噪聲估計與去除具有重大的實際意義。本文通過分析磁共振圖像的成像原理和噪聲的分布特性,及針對現(xiàn)有剪切波變換尺度函數(shù)以及方向錐結(jié)構(gòu)對角部分存在的不平滑情況,改進了一種基于平滑剪切波變換(Smooth Shearlet Transform,SST)的醫(yī)學(xué)磁共振圖像去噪算法。該算法比傳統(tǒng)的小波算法,在頻域中擁有更多的方向選擇性,可以保留更多圖像細(xì)節(jié)信息;相比傳統(tǒng)剪切波算法,SST變換在剪切波方向濾波器和低頻濾波器的邊界過渡更平滑,能減少頻域信息的損失,提高去噪效果。醫(yī)學(xué)磁共振圖像經(jīng)過SST變換被分解為具有多尺度多方向性的高頻細(xì)節(jié)部分和低頻輪...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
原子核自旋現(xiàn)象示意圖
是旋磁比,0 表示外部磁場強度。的講,在符合醫(yī)學(xué)成像要求的某種射頻下,激勵人體組織中的出射頻電流信號,計算機接收并計算處理相關(guān)信號后,上述的終變成人們?nèi)庋劭梢姷拇殴舱駡D像[12]。我們將檢測的對象置于待檢測對象中的部分原子核做自旋運動;我們將一定大小的 場方向注入,其自旋角度會變大;其自旋角度增大到臨界值時,將 RF 電流撤出,自旋角度減小,活躍的原子變回原始狀態(tài)變過程稱為弛豫過程(Relaxation Process),經(jīng)歷的時間稱為時間包括縱向弛豫時間1T 和橫向弛豫時間2T ,不同組織間弛豫差別,因此 MRI 可以針對人體不同組織的生理特點,只需一可得到多種弛豫時間的成像結(jié)果。共振返回原始狀態(tài)的過程中,被檢測對象會發(fā)出一段時間的信衰減[14](Free Induction Decay,F(xiàn)ID),被測對象的信號以疊對其進行編碼以得到一種熟悉的方式來呈現(xiàn)磁共振數(shù)據(jù)。目前程是傅里葉變換,F(xiàn)ID 信號的一維傅里葉變換(編碼)如下圖
4(e) 實部虛部數(shù)據(jù)取模得到的灰度圖圖 1-3 二維磁共振圖像信號解碼過程nsional magnetic resonance image signal decodof Magnetic Resonance (b) irtual Part Codta image (d) Imaginary part data image (e) Grby modelling real and imaginary part data-3b 為原始采集的實部與虛部編碼數(shù)據(jù),圖圖 1-3d 為虛部數(shù)據(jù)逆傅里葉變換圖像,圖算后得到的灰度圖。聲來源聲主要源自磁共振設(shè)備和人體產(chǎn)生的熱噪發(fā)生碰撞,造成原子能量交換,生成隨機
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于主磁場不均勻的分?jǐn)?shù)域磁共振成像方法[J]. 張彥山,龐棟棟,馬鵬閣,王忠勇,邸金紅. 光電工程. 2018(06)
[2]核磁共振高信噪比弱信號檢測的理論與實驗研究[J]. 李曉南,劉國強,胡麗麗. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(05)
[3]一種改進正態(tài)逆高斯分布模型的圖像去噪算法[J]. 蘭小艷,陳莉,賈建,林皓. 計算機應(yīng)用研究. 2017(10)
[4]基于改進非線性擬合的核磁共振T2譜多指數(shù)反演[J]. 吳量,陳方,黃重陽,丁國輝,丁義明. 物理學(xué)報. 2016(10)
[5]無參考圖像質(zhì)量評價綜述[J]. 王志明. 自動化學(xué)報. 2015(06)
[6]波包Parseval框架的刻畫及應(yīng)用[J]. 吳國昌,曹懷信,魯大勇. 數(shù)學(xué)學(xué)報(中文版). 2015(01)
[7]小波與雙邊濾波的醫(yī)學(xué)超聲圖像去噪[J]. 張聚,王陳,程蕓. 中國圖象圖形學(xué)報. 2014(01)
[8]利用高溫超導(dǎo)直流量子干涉器件進行10-6T量級磁場下核磁共振的研究[J]. 李紹,任育峰,王寧,田野,儲海峰,黎松林,陳鶯飛,李潔,陳賡華,鄭東寧. 物理學(xué)報. 2009(08)
[9]基于統(tǒng)計特性的小波噪聲抑制在低劑量CT中的應(yīng)用[J]. 王東明,盧虹冰,張軍英,劉欣. 中國圖象圖形學(xué)報. 2008(05)
[10]Lp與△p空間的小波逼近定理[J]. 葉培新. 數(shù)學(xué)研究. 2000(04)
博士論文
[1]新型MRI造影劑的研制及基于磁性弛豫開關(guān)技術(shù)的分子診斷新方法研究[D]. 梁國海.復(fù)旦大學(xué) 2013
碩士論文
[1]單邊核磁共振成像技術(shù)研究及其圖像去噪[D]. 楊嘉睿.重慶大學(xué) 2017
[2]基于平移不變性的剪切波變換醫(yī)學(xué)超聲圖像去噪算法[D]. 程義平.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[3]磁共振圖像的去噪問題研究[D]. 蔡風(fēng)琴.武漢理工大學(xué) 2013
本文編號:2966888
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
原子核自旋現(xiàn)象示意圖
是旋磁比,0 表示外部磁場強度。的講,在符合醫(yī)學(xué)成像要求的某種射頻下,激勵人體組織中的出射頻電流信號,計算機接收并計算處理相關(guān)信號后,上述的終變成人們?nèi)庋劭梢姷拇殴舱駡D像[12]。我們將檢測的對象置于待檢測對象中的部分原子核做自旋運動;我們將一定大小的 場方向注入,其自旋角度會變大;其自旋角度增大到臨界值時,將 RF 電流撤出,自旋角度減小,活躍的原子變回原始狀態(tài)變過程稱為弛豫過程(Relaxation Process),經(jīng)歷的時間稱為時間包括縱向弛豫時間1T 和橫向弛豫時間2T ,不同組織間弛豫差別,因此 MRI 可以針對人體不同組織的生理特點,只需一可得到多種弛豫時間的成像結(jié)果。共振返回原始狀態(tài)的過程中,被檢測對象會發(fā)出一段時間的信衰減[14](Free Induction Decay,F(xiàn)ID),被測對象的信號以疊對其進行編碼以得到一種熟悉的方式來呈現(xiàn)磁共振數(shù)據(jù)。目前程是傅里葉變換,F(xiàn)ID 信號的一維傅里葉變換(編碼)如下圖
4(e) 實部虛部數(shù)據(jù)取模得到的灰度圖圖 1-3 二維磁共振圖像信號解碼過程nsional magnetic resonance image signal decodof Magnetic Resonance (b) irtual Part Codta image (d) Imaginary part data image (e) Grby modelling real and imaginary part data-3b 為原始采集的實部與虛部編碼數(shù)據(jù),圖圖 1-3d 為虛部數(shù)據(jù)逆傅里葉變換圖像,圖算后得到的灰度圖。聲來源聲主要源自磁共振設(shè)備和人體產(chǎn)生的熱噪發(fā)生碰撞,造成原子能量交換,生成隨機
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于主磁場不均勻的分?jǐn)?shù)域磁共振成像方法[J]. 張彥山,龐棟棟,馬鵬閣,王忠勇,邸金紅. 光電工程. 2018(06)
[2]核磁共振高信噪比弱信號檢測的理論與實驗研究[J]. 李曉南,劉國強,胡麗麗. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(05)
[3]一種改進正態(tài)逆高斯分布模型的圖像去噪算法[J]. 蘭小艷,陳莉,賈建,林皓. 計算機應(yīng)用研究. 2017(10)
[4]基于改進非線性擬合的核磁共振T2譜多指數(shù)反演[J]. 吳量,陳方,黃重陽,丁國輝,丁義明. 物理學(xué)報. 2016(10)
[5]無參考圖像質(zhì)量評價綜述[J]. 王志明. 自動化學(xué)報. 2015(06)
[6]波包Parseval框架的刻畫及應(yīng)用[J]. 吳國昌,曹懷信,魯大勇. 數(shù)學(xué)學(xué)報(中文版). 2015(01)
[7]小波與雙邊濾波的醫(yī)學(xué)超聲圖像去噪[J]. 張聚,王陳,程蕓. 中國圖象圖形學(xué)報. 2014(01)
[8]利用高溫超導(dǎo)直流量子干涉器件進行10-6T量級磁場下核磁共振的研究[J]. 李紹,任育峰,王寧,田野,儲海峰,黎松林,陳鶯飛,李潔,陳賡華,鄭東寧. 物理學(xué)報. 2009(08)
[9]基于統(tǒng)計特性的小波噪聲抑制在低劑量CT中的應(yīng)用[J]. 王東明,盧虹冰,張軍英,劉欣. 中國圖象圖形學(xué)報. 2008(05)
[10]Lp與△p空間的小波逼近定理[J]. 葉培新. 數(shù)學(xué)研究. 2000(04)
博士論文
[1]新型MRI造影劑的研制及基于磁性弛豫開關(guān)技術(shù)的分子診斷新方法研究[D]. 梁國海.復(fù)旦大學(xué) 2013
碩士論文
[1]單邊核磁共振成像技術(shù)研究及其圖像去噪[D]. 楊嘉睿.重慶大學(xué) 2017
[2]基于平移不變性的剪切波變換醫(yī)學(xué)超聲圖像去噪算法[D]. 程義平.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[3]磁共振圖像的去噪問題研究[D]. 蔡風(fēng)琴.武漢理工大學(xué) 2013
本文編號:2966888
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