本文關鍵詞：光聲顯微成像信號的時頻分析和去噪

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【摘要】：光聲顯微成像信號中的噪聲會降低信噪比,影響成像質(zhì)量,因此對信號的分析和去噪有重要的意義。時頻聯(lián)合分布能從時間和頻率上對信號進行分析和去噪,有利于提高信噪比和成像質(zhì)量。對光聲顯微成像信號分析和去噪的已有研究較少,本研究工作系統(tǒng)地用時頻聯(lián)合分布對仿真信號和實驗信號進行了深入的研究,并且創(chuàng)新地用多種時頻聯(lián)合分布對光聲顯微成像的實驗信號進行去噪研究,主要內(nèi)容包括:首先,基于光聲成像的物理原理,仿真光聲顯微成像信號并加入不同類型的噪聲。用短時傅里葉分布、Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布、Zhao-Atlas-Marks分布這4種常用的時頻聯(lián)合分布,基于haar、db4、sym11這3種小波基的小波變換和希爾伯特-黃變換分析仿真信號。結(jié)果表明,各類型的時頻聯(lián)合分布有不同的特點,能分析出信號和噪聲不同方面的性質(zhì),結(jié)合使用能更深入地研究信號。其次,對實驗采集的多種光聲顯微成像信號用時頻聯(lián)合分布分析,研究實驗信號的性質(zhì)。結(jié)果表明,Cohen類雙線性時頻分布,小波變換和希爾伯特-黃變換有較強的區(qū)分信號中有用信號和噪聲的能力。最后,使用基于Cohen類時頻分布的頻域濾波、小波去噪和經(jīng)驗模態(tài)分解去噪方法對實驗信號進行去噪。定量比較結(jié)果后選擇去噪效果較好并且穩(wěn)定的基于Cohen類時頻分布的頻域濾波和選取分量的小波去噪方法對實驗數(shù)據(jù)整體去噪,重建得到圖像。結(jié)果表明,時頻去噪方法能提高信號的信噪比和信噪幅度比,減小噪聲的能量,有助于識別有用信號,增強成像質(zhì)量。
【關鍵詞】：光聲顯微成像信號 時頻聯(lián)合分析 信號去噪
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41;R318.51
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 光聲成像8-12
• 1.1.1 光聲成像的原理8-9
• 1.1.2 光聲成像的特點和應用9-10
• 1.1.3 光聲成像的分類10-12
• 1.2 光聲顯微成像信號的分析和去噪12-15
• 1.2.1 光聲顯微成像的信號采集和圖像重建12-13
• 1.2.2 存在的問題13-14
• 1.2.3 研究意義14
• 1.2.4 已有研究14-15
• 1.3 論文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排15-16
• 第二章 研究方法和成像系統(tǒng)16-23
• 2.1 時頻聯(lián)合分布16-20
• 2.1.1 時頻聯(lián)合分布概述16-19
• 2.1.2 小波變換19-20
• 2.1.3 希爾伯特-黃變換20
• 2.2 光掃描光學分辨率光聲顯微成像系統(tǒng)20-22
• 2.2.1 成像系統(tǒng)21-22
• 2.2.2 信號采集實驗22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 光聲顯微成像信號的時頻分析23-51
• 3.1 信號的仿真23-26
• 3.1.1 光聲效應波動方程和求解23-24
• 3.1.2 光聲顯微成像信號仿真24-25
• 3.1.3 有噪聲信號仿真25-26
• 3.2 仿真信號的時頻分析26-39
• 3.2.1 四種時頻分布26-32
• 3.2.2 小波變換32-37
• 3.2.3 希爾伯特-黃變換37-39
• 3.3 實驗信號的時頻分析39-50
• 3.3.1 四種時頻分布41-46
• 3.3.2 小波變換46-48
• 3.3.3 希爾伯特-黃變換48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 光聲顯微成像信號的時頻去噪51-64
• 4.1 去噪方法和定量指標51-52
• 4.2 實驗信號的時頻去噪52-59
• 4.2.1 基于Cohen類時頻聯(lián)合分布的頻域濾波53-55
• 4.2.2 小波去噪55-58
• 4.2.3 經(jīng)驗模態(tài)分解去噪58-59
• 4.3 去噪數(shù)據(jù)重建圖像59-63
• 4.3.1 實驗一數(shù)據(jù)59-61
• 4.3.2 實驗二數(shù)據(jù)61-62
• 4.3.3 實驗三數(shù)據(jù)62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 全文總結(jié)64-67
• 5.1 主要結(jié)論64-65
• 5.2 主要創(chuàng)新點65
• 5.3 研究展望65-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文71-73

【參考文獻】

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本文編號：726269