基于形态学滤波的医学图像去噪方法研究

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1、基于形态学滤波的医学图像去噪方法研究Medicalimagedenoisingmethodbasedonmorphologicalfiltering领域软件工程研究生邵菲指导教师赵毅强教授企业导师温永涛高工天津大学软件学院二零一五年十月摘要随着计算机和网络的快速发展，数字图像已经在计算机和网络中被广泛使用，承载着越来越多的功能需求。数字图像处理在其中发挥了特别大的作用，尤其是数字图像处理中的边缘提取技术，它已是计算机视觉、模式识别、图像分割等应用的重要基础。医学荧光图像是当今对细胞进行标记的主流技术，通过对抗体进行染色形成荧光抗体图像，能够很好的帮助医生通过荧光显微

2、镜对细胞内的物质构成进行研究，对医学的发展起着举足轻重的作用，是现代医学的必要技术手段。但是在制作荧光抗体图像时对环境的要求是相当高的，抗体在受到荧光显微镜进行观察照射的时候难免受到短波光的影响，发生氧化现象，形成噪声，产生“雾状”的噪声。在研究国内外医学荧光图像去噪现状及分析传统数学形态学在对医学荧光图像去噪所出现的问题后，采用了一种改进的形态学医学荧光图像去噪的方法。以下是本文的主要改进之处：首先对传统的形态学中所以涉及到的运算进行了重新定义，定义了均衡形态学运算的概念；其次，对形态学运算中的结构元素的选取，实验得到了零方阵单位结构元素，并证明其唯一性，并根据单

3、位结构元素，引用了顶帽变换增强图像对比度；接着，由于荧光图像本身没有对比图像，构造一种无参考图像的图像质量评价标准，对所得到的去噪的荧光图像选择最优的图像；最后，根据二维Otsu的思想，对图像进行阈值染色，进一步增强图像的对比度，得到最后的去噪增强图像。通过大量的仿真实验结果表明：该算法所处理后的图像中的“雾状”噪声得到了明显的去除，图像的边缘完整，对比度高，适合做医学研究。关键词：医学荧光图像；图像增强；形态学；噪声消除；OtsuABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcomputersandnetworks,thedigitalimag

4、ehasbeenwidelyusedincomputersandnetworks,carryinganincreasingnumberoffunctionalrequirements.Digitalimageprocessingplayedaparticularlylargerole,especiallyindigitalimageprocessingedgeextractiontechnology,whichisanimportantfoundationfortheapplicationofcomputervision,patternrecognition,ima

5、gesegmentation.Medicalfluorescenceimagesofcellslabeledtoday'smainstreamtechnology.Byformingafluorescentantibodystainingantibodiesimages,itcanbeagoodhelpfordoctorsbyfluorescencemicroscopyofintracellularsubstancesconstituteresearch.Itplaysanimportantroleinthedevelopmentofmedicine,whichis

6、thenecessarytechnicalmeansofmodernmedicine.However,theproductionoffluorescentantibodyimagedemandsonaveryhighqualityofenvironment.Antibodiesbyfluorescencemicroscopewhenirradiatedwithshortwavelightwillinevitablybeaffected,theoccurrenceofoxidation,theformationofnoise,resultingin"mist"ofno

7、ise.Inmedicalresearchstatusathomeandabroadandanalyzethefluorescenceimagedenoisingtraditionalmathematicalmorphologyinfluorescenceimagedenoisingmedicalproblemsthatariseaftertheuseofanimprovedmorphologymedicalimagedenoisingfluorescencemethod.Herearethemainimprovementsofthisarticle：First