基于自适应三维分数阶积分的医学图像去噪算法.pdf

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1、第32卷第8期计算机应用研究VoI．32No．82015年8月ApplicationResearchofComputersAug．2015基于自适应三维分数阶积分的医学图像去噪算法木赵九龙，马瑜”，李爽(1．宁夏大学研究生院，银川750021；2．上海交通大学电子与电气工程学院图像处理与模式识别研究所，上海200240)摘要：针对医学图像在采集传输等过程中易受噪声污染，影响三维重建精度的问题，提出了基于自适应三雏分数阶积分的去噪算法，并应用于医学图像三维边缘曲面追踪算法。由于分数阶积分具有在遏制高频信号的同时非线性保留低频信号的特性，所以在去除高频噪声

2、的同时能较好地保留图像原有细节信息。利用分数阶积分的优良去噪特性，提出基于三维图像梯度信息的自适应三维分数阶积分，加入至三维边缘曲面追踪算法，克服了传统边缘曲面追踪算法中Laplacian算子对噪声敏感的不足。实验结果和数据分析表明，提出的自适应去噪算法能够从噪声污染的医学图像切片中追踪出高精度的边缘曲面；与固定阶次三维分数阶积分算法相比，具有更好的去噪效果。关键词：医学图像；三维重建；自适应三维分数阶积分；去噪；边缘曲面追踪中图分类号：TP391．41文献标志码：A文章编号：1001—3695(2015)08-2520-05doi：10．3969／j

3、．issn．1001-3695．2015．08．068Medicalimagesdenoisingalgorithmbasedonadaptive3Dfractional—orderintegralZhaoJiulong。MaYu”，LiShuang(1．GraduateSchool，NingxiaUniversity，Yinehuan750021，China；2．InstituteofImageProcessing&PatternRecognition，SchoolofElec—tronicInfornmtion＆ElectricalEngineer

4、ing，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thispaperproposedathree—dimensional(3D)surfacedenoisedtrackingalgorithmbasedonadaptive3Dfractional-orderintegraltoreconstructhighaccuracyedgesurfacesfromthenoisymedicalCTslices．Thefractional-orderintegralcouldweakenhig

5、hfrequencysignalandstrengthenlowfrequencysignalatthesgnletime．Theproposedalgorithmjustusedthefrac-tional—orderintegraltoweakennoiseandkeepimages’originaldetailinformationasmuchasitcould．Thispaperproposedtheadaptive3Dfractional-orderintegralbasedongradientinformation．Itaddedthead

6、aptive3Dfractional-orderintegralalgorithmtothe3DedgesurfacetrackingalgorithmtoovercometheshortcomingcausedbytheLaplacianoperatorintraditionaledgesur-facetrackingalgorithm．Experimentsshowthattheadaptive3Dfractional—orderintegralcanefectivelytrackedgesurfacesfromnoisymedicalCTslic

7、eswithhighaccuracy．Thedenoisedresultsarebetterthanspecifiedfractional-orderintegra1．Keywords：medicalimage；3Dreconstruction；adaptivefractional-orderintegral；denoising；edgesurfacetracking在一定程度上遏制高斯噪声，但效果并不理想。文献[6]提出0引言了基于三维分数阶积分的三维去噪算法，其去噪效果有了明显计算机断层扫描(computerizedtomography，CT)和核

8、磁共改进，但是分数阶去噪的阶数需视具体图像情况手动指定阶振(nuclearmagneticre