本文關(guān)鍵詞：超分辨率算法在CT圖像重建中的研究與應(yīng)用

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【摘要】：醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)用來(lái)掃描病人為疾病診斷和輔助治療獲取有價(jià)值的信息。理想的掃描儀具有足夠的靈敏度來(lái)發(fā)現(xiàn)任何早期階段的異常組織。但是由于醫(yī)學(xué)影像圖像分辨率的限制,常常導(dǎo)致無(wú)法對(duì)微小病灶進(jìn)行診斷。在這項(xiàng)研究中,提出了一種超分辨率算法對(duì)計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備CT(Computed Tomography)圖像進(jìn)行后處理,提升最終圖像的空間分辨率,從而幫助醫(yī)生對(duì)病灶進(jìn)行更精確地診斷。本文中提出一種新穎的超分辨圖像重建方法,輸入的序列低分辨率圖像先是使用基于傅里葉變換的圖像配準(zhǔn),通過(guò)計(jì)算功率譜相位差并進(jìn)行反傅里葉變換算出峰值所在的位置求出運(yùn)動(dòng)偏移位置,使得序列圖像相對(duì)于參考圖像在空間上對(duì)齊。然后對(duì)圖像像素矩陣系數(shù)進(jìn)行頻域變換并使用濾波器去噪使得其保留系數(shù)矩陣的低頻部分而去除高頻部分,因?yàn)榇蟛糠衷肼晻?huì)出現(xiàn)在高頻部分。對(duì)去噪后的圖像頻域系數(shù)矩陣進(jìn)行去模糊處理,最后用邊緣檢測(cè)方式分別對(duì)圖像的不同部分進(jìn)行插值重建得到一副高分辨率圖像。本文使用該超分辨率算法在計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備中對(duì)其圖像進(jìn)行后處理用以提升圖像最終的空間分辨率。實(shí)驗(yàn)采用低劑量掃描模體生成的低分辨率圖像作為輸入圖像,并對(duì)其進(jìn)行超分辨率重建得到的輸出高分辨率圖像與其他的重建方法比較。本文方法的優(yōu)勢(shì)在于最終重建出的圖像在空間分辨率方面有顯著提升,并且圖像的背景噪聲也有很大程度地減小。實(shí)驗(yàn)顯示本文方法可以很顯著的提升圖像的分辨率,在信噪比增強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)相似度的圖像質(zhì)量評(píng)估中相對(duì)于其他算法有更好的表現(xiàn)。本文的“超分辨率算法”可以在計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備硬件不升級(jí)的情況下以一種經(jīng)濟(jì)可行的方式幫助改善圖像質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：超分辨率 圖像 預(yù)處理 噪聲
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R814;TP391.41
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 研究背景和意義8-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本章小結(jié)12-13
• 第二章 超分辨率重建理論基礎(chǔ)13-25
• 2.1 圖像配準(zhǔn)13-15
• 2.1.1 Keren算法13-14
• 2.1.2 Keren迭代算法14-15
• 2.2 圖像壓縮編碼15-19
• 2.2.1 離散余弦變換15-16
• 2.2.2 快速傅里葉變換FFT(Fast Fouier Transform)的原理及公式16-19
• 2.3 圖像去模糊19-21
• 2.3.1 理論基礎(chǔ)19-20
• 2.3.2 頻域迭代濾波圖像恢復(fù)20-21
• 2.4 圖像插值21-24
• 2.4.1 最近鄰插值21
• 2.4.2 雙次線性插值21-23
• 2.4.3 三次卷積插值23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 超分辨率重建算法的觀測(cè)模型25-28
• 3.1 超分辨率圖像重建的定義25
• 3.2 超分辨率重建算法的觀測(cè)模型25-27
• 3.3 本章小結(jié)27-28
• 第四章 基于離散余弦變換的超分辨率圖像重建28-54
• 4.1 基于快速傅里葉變換的圖像配準(zhǔn)方法30-33
• 4.2 基于離散余弦變換的圖像處理33-35
• 4.3 頻域圖像的去噪和去模糊35-40
• 4.3.1 帶通濾波器去噪35-38
• 4.3.2 基于迭代盲反卷積算法的圖像去模糊濾波器38-40
• 4.4 反離散余弦變換圖像恢復(fù)40-41
• 4.5 自適應(yīng)性插值圖像重建41-44
• 4.6 超分辨率圖像重建在CT成像中的研究與應(yīng)用44-52
• 4.6.1 CT成像中的研究與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)45-51
• 4.6.2 效果評(píng)估51-52
• 4.7 結(jié)論52-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-55
• 總結(jié)54
• 展望54-55
• 引用55-57
• 致謝57-58

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本文編號(hào)：772005