基于CNN先验的超声图像去噪

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为了去除真实超声图像中的噪声,我们提出了一种新的去噪模型,该模型结合了基于模型的优化方法和判别学习方法的优点。基于噪声模型的特点,我们用广义Kullback-Leibler散度描述数据保真项,并用一个CNN去噪器代替正则项。本文给出了两种基于CNN去噪器正则项的模型,分别使用了带扩张卷积的CNN去噪器和边缘特征引导的CNN去噪器。其中,带扩张卷积的CNN去噪器由七个扩张卷积组成,这七个扩张卷积的扩张率呈阶梯状增减,采用残差学习和归一化来提高训练速度。边缘特征引导的CNN去噪器由两个模块组成:特征提取模块和图像重建模块。首先,构造一个双路径特征提取框架用来分别提取图像特征和边缘信息。然后采用两种特征融合策略,充分利用边缘信息。此外,边缘特征引导的CNN去噪器中同样采用了扩张卷积来扩大感受野,这使CNN去噪器能够以较少的网络层数达到良好的去噪效果。本文使用ADMM法求解模型,引入辅助变量解耦数据保真项和正则项,将模型求解转化为三个子问题进行迭代求解。最后,进行了一系列对比实验,证明本文模型都能够有效地去除真实超声图像中的噪声。特别地,与带扩张卷积的CNN先验相比,边缘特征引导的CNN先验能保留更锋利的轮廓,更清晰的纹理
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