基于剪切波變換的低劑量CT圖像去噪算法研究.pdf

1、目前,計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)(即CT掃描)已經(jīng)成為用來檢查病人病因、實(shí)施外科手術(shù)等方面的重要手段之一,而且近些年來應(yīng)用越來越廣泛。CT圖像的質(zhì)量與X線輻射劑量密切相關(guān),且成正比例關(guān)系。然而,過高的CT劑量嚴(yán)重限制了CT掃描的應(yīng)用范圍,同時(shí),人們也越來越關(guān)注如何在保證圖像質(zhì)量的前提下有效地降低X線輻射劑量。本文通過研究低劑量CT掃描圖像中噪聲的分布規(guī)律以及特性,提出了基于離散剪切波變換的去除圖像噪聲的算法,從而獲得適用于臨床診斷的高質(zhì)量的

2、CT掃描圖像。小波變換具有多分辨特性而被廣泛的應(yīng)用圖像去噪,但是小波變換稀疏性較差且只能表示點(diǎn)奇異特征以及有限的方向。近年來,剪切波變換理論的提出有效地解決了小波變換在圖像去噪中的不足。本文深入研究了剪切波變換的構(gòu)造理論以及基本性質(zhì),并且在此基礎(chǔ)上提出了基于離散剪切波變換的閾值去噪算法。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴從CT圖像的成像原理以及CT機(jī)的工作原理出發(fā),對低劑量CT圖像的噪聲特性進(jìn)行了分析與研究,發(fā)現(xiàn)其噪聲近似服從泊松分

3、布,并且據(jù)此建立了相應(yīng)的噪聲模型。⑵深入研究了剪切波構(gòu)造理論以及離散剪切波實(shí)現(xiàn)方法,并對其稀疏性、冗余度以及時(shí)間復(fù)雜度等特性進(jìn)行了分析。剪切波具有多尺度、多分辨以及多方向特性使其能夠有效的稀疏的表示圖像性能,從而將其應(yīng)用于圖像去噪具有極大的可行性。⑶研究了閾值去噪算法所涉及的四個(gè)關(guān)鍵性問題,即基函數(shù)的選取,噪聲估計(jì)方法,分解層數(shù)的選取以及閾值函數(shù)的選擇。其中,噪聲估計(jì)影響著后續(xù)閾值函數(shù)的選取。由于Ascombe變換能夠?qū)⒎牟此煞植嫉碾S