基于计算机x线成像系统(cr)的医学图像盲复原方法-研究

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1、1引言工程硕士论文在本文中主要运用了以下几种方法，即盲目图像复原是在图像的退化因素(包括噪声和模糊)未知的情况下，从观察图像中以某种方式抽出退化信息，从而找出图像复原方法。尽管维纳滤波克服了噪声的敏感性和奇异性，但在实际中未退化图像的功率谱未知，因此，常用以常数代替噪声与未退化图像功率谱之比，这种粗糙的近似必然会对复原结果产生影响，针对这一问题，提出了将噪声功率谱以常数代替，未退化图像功率谱以指数代替(当然也可以用其它函数形式)，这种近似更能反映噪声功率谱与未退化图像功率谱的实际比值，因此更加准确，这就是改进

2、型维纳滤波复原法。约束最小二乘方滤波复原法能比较好地抑制噪声，而且最d"--乘方滤波复原法的推导没有假定随机场是均匀的并且谱密度为已知，只是确定了一个最佳准则，因此约束最小二乘方复原法在图像复原中得到了较广泛的应用。综上，我们对图像复原的研究与前人不同之处在于：◆前人采用维纳滤波进行复原图像，得到的解一般是不稳定的不良解；◆我们采用正则化模型实现图像复原，得到的解稳定1．2．2国内国外普遍缺陷可见，国外发展比国内领先较多，但是目前国内在良好的科研环境下，正有越来越多的专家学者进行这方面的研究。相信不久的将来，

3、我们在该领域能够逐渐追上世界水平。另外，目前的X射线处理系统，均不能对带噪、偏暗、模糊的图像进行有效处理。这是由于目前智能化尚未普及的原因。因此，这也说明了本课题的意义。1．3本文结构2本论文共分为7章，具体组织见图1．1．图1．1本文结构工程硕士论文基于计算机X线成像系统(CR)的医学图像复原方法研究l背景介绍2问题的提出。介绍计算机X线成像原理，图像复原技术，并分析了引起图像伪影的情况进行了分析，确立了课题研究的内容。3介绍已有算法。以及本文确定的图像盲复原的框架，即首先对图像按照模糊类型分为运动模糊、与

4、散焦模糊两类；然后根据不同的模糊类型，进行参数估计；最后根据估计得到的PSF，进行图像复原。4—6章为本文算法的框架。其中：4预处理。给出对给定的模糊图像，如何首先进行预处理，即将噪声对图像的损害降低到最小。5PSF估计。介绍一种基于倒谱的PSF参数估计方法，按照模糊类型，分别就运动模糊与散焦模糊的倒谱进行详细讨论。6图像复原。在估计得到模糊图像的PSF的基础上，图像盲复原问题退化为图像复原问题。在此基础上研究了维纳滤波、改进维纳滤波、约束最小二乘方滤波的理论基础与详细算法步骤。7总结。对全文进行总结。32X

5、射线成像绪论工程硕士论文2X射线成像绪论2．1X线成像简介医学影像学的科学史是从著名科学家伦琴(WilhelmConradR{Jntgen)uJ发现X射线开始的。自从伦琴于1895年发现X射线以后，几乎世界上所有大学的物理系都建立了X光产生装置，并很快应用在医学上。现在，估计每1000人中大约有700人以上每年要用X射线检查身体，现代人一生中要做几十次X射线检查。所有X光照相及其应用可以称得上是世界科学史及医学发展史上的一个重要的里程碑【2J。利用人体不同器官和组织对X射线的不同吸收特性为基础发展起来的X射线

6、透视和X射线照相技术，为人体骨骼和内脏器官疾病的损伤的诊断、定位提供了强有力的手段，同时也把胶片带进了医学成像领域，成为100多年来图像显示的主要工具。之后，X射线成像的荧光增强技术得到了很大的发展，血管照影技术和其他脏器的影像增强技术的结合，大大扩展了X射线成像的应用范围pJ。2．2X线数字化的意义传统的X线机是模拟方式照相的，它有如下缺点[41：●只有很小的数据采集时效(如果采集不成功，采集的结果就不能再用，这种现象称为时效)。并且几乎没有影像的再处理能力。·另外，模拟式X线机的曝光剂量比较大。·最后图像

7、不能进行计算机处理和信息传输，使得医院信息的数字化受到限制。芟广的深度信息线数字化意更便II更少捷的lI的存处理

8、l储空方式Il问更快豹传输方式图2．1X射线数字化的意义而数字化X线机不仅可以克服这些缺点，而且具备如图2．1所示优点【5】：●一次采集的数据包含了深度信息，可以层析出不同层面上的图像，或者不同CT值范围内的图像，·可以对图像进行再处理，消除噪声，设置感兴趣区，进行图像的相加、相减等4工程硕士论文基于计算机X线成像系统(cR)的医学图像复原方法研究运算处理，并可以对不同个体的图像、同一个体不同时间

9、的图像进行比较，从而提供被成像个体随时间变化的情况。·不用胶片作为永久存储的工具。利用感光胶片记录X射线图像所需的曝光剂量大，不方便数字化，在医院里胶片的管理也是一件麻烦事。减少胶片是当前X线机的一个发展方向。·可以在网络上传输，实现远程诊断，扩大了用途。2．3计算机X线成像原理r———————————镯1．至翌竺茎兰垡i图2．2X射线数字化方式x射线数字化[61有两种方式，如图2．2所示：间接数字