基于图像先验的低秩矩阵分解MRI去噪算法研究

来源 :成都信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liu_mi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
核磁共振是一种安全的活体成像技术,由这种成像技术得到的图像即为核磁共振图像(Magnetic Resonance Images,MRI)。医生通过MRI能够准确且快速地确认病人病情,确保最佳的治疗时机。因此,MRI是帮助医生诊断病人病情的重要医学工具,但MRI在成像或者传输过程中易受噪声污染。这些噪声不仅严重影响医生对于病人病情诊断的精确性,还影响计算机对MRI后续处理的有效性,例如MRI的分割,配准和分类。MRI中的纹理和细节结构包含重要的医学信息,在去除噪声的同时应尽可能地保留MRI本身的信息。因此,MRI去噪算法的研究具有重要的意义和价值。图像去噪是图像处理中一类常见的反问题,因而为了得到真实的解,需要限制解空间的大小。常见使去噪问题良态化的方法是在模型中引入图像先验,得到相应的正则项来限制图像的解空间。低秩矩阵分解去噪模型因其较好的去噪性能,近几年已成为研究的热点,但随着噪声强度的增加,噪声大大破坏图像的低秩性,该模型的去噪结果中会出现去噪不充分的情况。本文的研究内容是在低秩矩阵分解去噪模型中引入核磁共振图像的先验信息来提升模型的去噪效果,在去除噪声的同时最大程度地保留MRI本身的细节信息。本文主要研究内容如下:(1)基于块先验的MRI低秩矩阵去噪算法图像块中包含着丰富的结构信息,能为图像去噪提供足够的先验信息。本文将无噪核磁共振图像块的先验与核磁共振图像块的非局部自相性先验结合,通过学习的方式,用高斯混合模型来表征无噪核磁共振图像块的先验信息,然后基于图像块的非局部自相性,使用带有无噪核磁共振图像块先验的高斯混合模型对噪声核磁共振图像块进行聚类以保持图像块矩阵的低秩性,从而提升低秩矩阵分解模型的去噪效果。实验结果表明,无噪核磁共振图像块先验能较好地引导噪声图像块聚类,有助于低秩矩阵分解模型去噪性能的提升。(2)基于梯度稀疏先验的MRI低秩矩阵去噪算法为消除图像重建过程中由于图像块聚合操作造成的振铃效应,用超拉普拉斯分布来拟合MRI的梯度稀疏性,在模型中添加基于梯度稀疏性的超拉普拉斯正则项。实验结果表明,添加了超拉普拉斯正则项的低秩矩阵分解去噪算法能有效地抑制振铃效应的产生,在峰值信噪比上有约为2.8%的提升。同时,实验还对比分析了其他MRI去噪算法,实验结果表明,高噪声条件下,本文研究的基于图像先验的低秩矩阵分解MRI去噪算法能有效地去除噪声并较大程度地保留MRI本身的信息,在峰值信噪比和结构相似性两个客观图像评价指标上均有较大提升。
其他文献
近年来,随着微电网、智能电网、能源互联网的发展,大规模电力电子设备逐步接入电力系统,传统交流电网发展成为交直流混联的非线性系统。传统机电暂态仿真已不能完全反映交直
近日,上海大众汽车Lamando凌渡在"SCCF冠军赛车嘉年华"中,一展时尚中高级轿跑的魅力风范。Lamando凌渡不仅拥有锋芒动感的造型,更拥有卓越的空气动力学性能。风阻系数是衡量汽
针对微型高压立式活塞压缩机在可靠性试验中出现的故障诊断,对比试验,提供合理的解决措施,完善其性能,并提高其运转稳定性。
目的:通过现代医学研究方法观察并研究中药方剂——抗幽汤联合标准三联疗法在治疗HP相关性胃炎方面的疗效,并与传统含铋剂四联方案比较,为今后HP相关性胃炎的治疗提供一种新的思路及方向。研究方法:选取符合纳入标准的42例HP检查阳性且伴有消化系统症状(如上腹痛、餐后饱胀、嗳气等)且经胃镜检查为慢性胃炎的患者,随机分成两组:采用抗幽汤(具体组方为:大黄,黄连,炙甘草,砂仁,延胡索,白芍,炒鸡内金)联合标准
目的探讨甲状腺肿瘤应用超声诊断的准确性及价值。方法回顾性分析50例经超声诊断为甲状腺肿瘤患者的超声报告及病理检查资料,对超声诊断的准确性及价值进行评价。结果50例患者
同一部作品,NHK今年初刚刚播出5集的电视剧版,时隔不到一年便推出电影版,足见这部作品的与众不同。促成这一胜景的最重要的两个人,其中之一便是原作者角田光代。角田光代的名字在
英语中,有些动词的dosb.sth.结构可以转换为do sth.for sb.结构。现将这样的情况列举如下:1.do sb.sth=do sth.for sb.为某人做某事许多人认为,每个人应该为学校教育做些好事,就像学校教
一个奇怪的骑自行车的人在穿越街道时毫无缘由地突然摔在地上;一个男人拖着两架钢琴,钢琴上分别放着两具早已腐烂的驴的尸体,之后,用来拖动钢琴的绳子上又突然出现了两个牧师
请看2011年高考浙江书面表达题:假设你是高中生李越,有感于校园中存在的随意涂写(to scribble)和乱丢垃圾(to litter)的行为,请用英语给校长写一封100~120个词的信。信中应包括以下