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《中北大学》 2005年
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数字滤波技术在医学图像去噪处理中的应用研究

张旭  
【摘要】:本文主要研究了数字图像处理中一些重要的滤波去噪技术并将其应用于实际的医学图像去噪处理之中。对这些技术的研究总体而言分为两个方面:一方面是非线性空域滤波技术,重点是对基于偏微分方程理论的各向异性扩散滤波方法的研究;在这里针对传统的Perona非线性扩散方程在滤波去噪时对图像峰值边缘保护不足的特点提出了两种改进算法,新的算法增强了图像的边缘保护能力。本文还应用可加性分解思想于各向异性扩散方程,在离散形式上作了相应的改进,同样增强了对图像边缘保护的能力,而且还提升了图像区域的平滑效果。对于传统的加权中值滤波和Lee滤波器也提出了相应的改进方案;另一方面是对基于小波变换理论的频域滤波方法的研究。在这里结合李氏指数的理论提出了一种各层小波系数阈值确定的统一形式,并且还重点论述了小波变换滤波和Perona非线性扩散方程在某种条件下的等价性。除了对数字滤波技术的研究,本文还结合医疗影像学的相关知识分析了几种重要医学图像,包括B超图像、磁共振图像、CT图像等的形成机理和噪声特性。 本文始终遵循理论联系实践,理论实践并重的研究思路,对算法的理论基础和滤波原理作了较详细的论述,对不同算法均使用C++语言和Matlab语言设计了相关的程序进行验证。为了更好地说明问题和得出最终的结论,本文还专门设计一章通过大量的实验和定量指标并结合仿真图像和实际的医学图像来比较评价不同算法的处理效果。 实验表明,本文提出的算法较传统算法均有性能上的提高,从整体上给予了各向异性扩散滤波方法的最佳肯定。这些方法满足了医学图像去噪处理的要求, 加强了数字滤波技术的应用性,同时具有理论应用意义。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 崔警卫;王大溪;覃象平;;基于不同窗口形状下的CT图像中值滤波算法[J];电子科技;2013年02期
2 褚晶辉;李英敏;宋垣;吕卫;;一种医学图像去噪程序的并行优化[J];中国医学物理学杂志;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张宏伟;变形模型及其在医学图像分割中的应用研究[D];天津大学;2006年
2 邓娜;基于最优Hankel范数近似的线性相位IIR滤波器设计及其应用研究[D];东华大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈家瑞;通信对抗中的干扰识别技术研究[D];电子科技大学;2011年
2 李荣果;非接触式平板裂缝天线结构尺寸测量与分析[D];西安电子科技大学;2011年
3 田宏宇;三维颅像配准与可视化系统的设计实现及其关键技术的研究[D];南京理工大学;2011年
4 何君君;基于双面阵CCD的运动目标测速研究[D];南京林业大学;2011年
5 陈震;IMRT计划系统中的医学图像预处理及可视化应用技术研究[D];浙江工业大学;2011年
6 陈利文;低剂量CT图像的小波噪声抑制研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 吴虹政;磁力轴承的模糊控制与数字滤波算法研究[D];武汉理工大学;2006年
8 张立东;基于多层螺旋CT成像的冠状动脉三维重建[D];浙江大学;2006年
9 罗俊海;基于模糊神经网络的非线性滤波研究[D];成都理工大学;2006年
10 李悦溪;人体胃部三维有限元模型的建立[D];浙江大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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4 任明荣,陈家斌,张长江,刘星桥,谢玲,宋春雷;用于改善捷联寻北仪抗动态干扰能力的小波消噪法[J];微电子学与计算机;2004年05期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘治群;杨万挺;朱强;;几种图像增强算法的研究比较[J];合肥师范学院学报;2010年06期
2 张大明;樊晓香;刘华勇;李璐;;信息与计算科学专业“数字图像处理”课程教学探索与实践[J];合肥师范学院学报;2012年03期
3 汤自安;刘晓波;汪虽富;吕乃杰;;基于音视频矩阵的生产调度会议系统应用[J];安防科技;2009年04期
4 胡继胜;;基于小波变换的图像处理[J];安徽职业技术学院学报;2006年01期
5 顾转金;;基于DSP图像优化方案[J];安徽科技;2009年06期
6 王业琴;;计算机视觉鸭蛋重量检测方法研究[J];安徽农业科学;2011年07期
7 李丹明;武新虎;朱锡旭;;MRI-CT图像融合对脑胶质瘤术后放疗靶区的影响[J];癌症;2008年05期
8 何池洋;LM优化反向传播网络同时测定铜钴镍锌[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年02期
9 苏科;陈志彬;;基于BP神经网络的车牌识别系统[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
10 李强,鲍苏苏;土壤显微灰度图像三维重建的研究[J];安阳师范学院学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洁;王朝辉;;遥感监测中变化信息提取的方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 李奔;吉海彦;;基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
3 赵建;;自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
4 袁兴起;韩键美;;一种基于Matlab的图像滤波算法的设计与实现[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
5 张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;;不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
6 屠立平;许家佗;张志枫;张利;张敏;;腻苔图像的识别方法研究[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
7 金宋友;赵志文;;一种基于奇异值分解盲水印算法[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
8 张媛;蔡利栋;;一种去除文本图像椒盐噪声的方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
9 蒋庆仙;吴富梅;王成宾;马小辉;陈晓璧;;抗差估计理论在光纤陀螺寻北中的应用[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 曹刚;赵耀;倪蓉蓉;;一种基于振铃效应分析的图像锐化取证算法[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王宇;全景成像的计算机重构技术研究[D];长春理工大学;2010年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 付红丽;白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究[D];中国海洋大学;2010年
4 彭富强;多尺度线调频基稀疏信号分解及其在齿轮箱故障诊断中的应用[D];湖南大学;2010年
5 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
6 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 朱小林;胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究[D];华南理工大学;2010年
8 徐少平;虚拟手术仿真中软组织实时形变模型的研究[D];南昌大学;2010年
9 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
10 苑廷刚;运动视频图像多重处理技术系统在田径科研领域中的应用和创新[D];北京体育大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
3 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
6 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
7 管泽鑫;基于图像的水稻病害识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
8 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
9 孔文杰;基于图像处理和DSP的交通灯实时智能控制系统研究[D];郑州大学;2010年
10 王琪;基于PCI总线数据处理卡的驱动和应用程序设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 童彬;;聚醋酸乙烯酯醇解的影响因素[J];安徽教育学院学报;2007年06期
2 李文基;视频监控系统实际应用方案[J];安防科技;2003年06期
3 张坤,罗立民,舒华忠,杨芳;基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
4 张勇;;基于模型降阶法的线性相位IIR滤波器设计[J];北方交通大学学报;1993年S1期
5 杨小明;陶然;;直接序列扩频通信系统中干扰样式的自动识别[J];兵工学报;2008年09期
6 李庆利,张少军,李忠富,白荫玖,金剑,苟中魁;一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法[J];北京科技大学学报;2003年03期
7 赵富强,于红玉,马斌荣,李坤成;基于图像特征的CT-MR图像配准[J];北京生物医学工程;2000年04期
8 吕忆松,陈亚珠,郭玉红;基于各向异性散布的医学图像非线性滤波法[J];北京生物医学工程;2003年02期
9 罗建文,白净;超声弹性成像仿真的有限元分析[J];北京生物医学工程;2003年02期
10 祁俐娜;罗述谦;;基于VTK的医学图像三维重建[J];北京生物医学工程;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 杨选辉;非稳态非线性信号处理理论和方法在地震资料分析中的应用研究[D];中国地震局地球物理研究所;2000年
2 付燕;人工地震信号去噪方法研究[D];西北工业大学;2002年
3 覃光华;人工神经网络技术及其应用[D];四川大学;2003年
4 邢占峰;超声医学图像处理中若干问题的研究[D];天津大学;2003年
5 周则明;可形变模型分析及在心脏核磁共振图像处理中的应用研究[D];南京理工大学;2004年
6 李永杰;调强放射治疗中的优化技术研究[D];电子科技大学;2004年
7 周渊;电子束CT在冠心病中的临床应用研究[D];中国协和医科大学;2003年
8 侯建华;基于小波及其统计特性的图像去噪方法研究[D];华中科技大学;2007年
9 王书舟;支持向量机方法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高建英;基于遗传算法设计模糊RBF神经网络控制器[D];大连理工大学;2000年
2 曾珞亚;模糊神经网络的应用与研究[D];广西师范大学;2000年
3 张小建;主动磁悬浮轴承数字控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 张健;模糊神经网络模型算法研究与应用[D];大庆石油学院;2002年
5 郭飞;RBF模糊神经网络的研究及其在单元机组协调控制系统中的应用[D];华北电力(北京)大学;2002年
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8 孙宗毅;模糊控制与常规控制的比较性研究与融合[D];河海大学;2003年
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10 李兆福;模糊神经网络及其应用[D];南京理工大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 刘罡;姜淮芜;张俊俊;臧红彬;王江勇;;基于逆向工程的人体胃三维重建[J];机械设计与制造;2012年08期
2 乔少杰;唐常杰;韩楠;彭京;李川;邱江涛;蒋永光;;基于模糊神经网络的方剂功效约简算法[J];四川大学学报(工程科学版);2008年02期
3 张朝霞;李宏霄;陈晓冬;郁道银;贾忠伟;浦奎;王星;;基于概率决策和区域生长的冠状动脉三维分割[J];天津大学学报;2011年05期
4 唐贤根;熊岳山;谭珂;潘新华;;一种基于OpenHaptic的软组织有限元形变模型[J];系统仿真学报;2012年07期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王兴家;基于4D-CT数据的心脏重构方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 张朝霞;基于MSCT的感兴趣血管段CAG最佳视角和冠脉运动估计的研究[D];天津大学;2012年
4 李小兵;MRI图像脑肿瘤分割与EEG脑癫痫检测的研究[D];大连理工大学;2010年
5 孟琭;基于活动轮廓模型的医学图像分割关键技术研究[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张仁栋;低剂量X-CT图像质量优化方法研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 毛本清;基于小波变换的妊娠超声图像的处理研究[D];浙江工业大学;2010年
3 郝伟;基于降雪模型的图像轮廓提取方法研究[D];三峡大学;2011年
4 何君君;基于双面阵CCD的运动目标测速研究[D];南京林业大学;2011年
5 林茹;基于CCD的电液伺服阀精密弹性元件刚度测量仪的研制[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 靳莉宴;基于参数优化Snake的模型及在MRI图像分割中的应用[D];河北工业大学;2011年
7 孙妍;三工位汽车活塞环自动检测分选机测量系统的研究[D];天津大学;2012年
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10 侯帅格;小波变换在超空泡图像边缘检测中的应用研究[D];西安工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 梁俊宇,陈家斌,谢玲,姜常川;基于B-小波提高寻北仪抗基座扰动的能力[J];北京理工大学学报;2003年01期
2 除瑛,蒋志新,顾顺德,章鲁,黄耀德;利用矩运算完成图象的配准[J];上海第二医科大学学报;1999年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹会志;罗述谦;;基于配准与ASM方法的医学图像分割[J];中国医学影像技术;2006年07期
2 张晓玲,沈兰荪;一种基于自适应预测的医学图像高效无损压缩方法[J];电子学报;2001年S1期
3 张二虎,卞正中;医学图像信息融合方法的研究[J];中国医疗器械杂志;2002年05期
4 陈念年,李波,蔡勇;医学图像的计算机辅助测量[J];西南科技大学学报;2004年01期
5 叶鸿瑾,张雪英,何小刚;基于小波变换和中值滤波的医学图像去噪[J];太原理工大学学报;2005年05期
6 张翔;肖小玲;张爱华;;基于VTK库的人脑三维可视化面绘制[J];长江大学学报(自科版)医学卷;2006年01期
7 黄祥国;何和清;;医学图像在局域网内的另类传输方法[J];医疗设备信息;2007年06期
8 陈爽;姜威;;基于DT-DWT的医学图像融合算法[J];山东大学学报(工学版);2008年01期
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10 程涛;厉鲁卫;;基于小波变换的医学图像压缩技术[J];计算机与数字工程;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 修非;吴霜;付立冬;鲍玉斌;王大玲;;基于灰度-单元差分共生矩阵的医学图像的检索与分类[A];第二十四届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2007年
4 姜慧研;;医学图像三维可视化方法[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年
5 于晓琳;张崇;刘建平;;基于四叉树小波分形的医学图像压缩[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
6 李熙莹;黄镜荣;;图像融合技术研究及其在医学中的应用[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
7 潘海为;李建中;张炜;;挖掘脑部医学图像中的关联规则[A];第十八届全国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2001年
8 聂代伟;唐治德;;DICOM介质存储的实现技术[A];电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C];2004年
9 陈冠楠;陈荣;杨坤涛;黄伟;;偏微分方程在保持纹理细节的医学图像去噪中的应用[A];中国遗传学会第十届全国激光生物学学术会议论文摘要集[C];2009年
10 王文;夏耘;;基于小波变换的医学图像去噪[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘宪法;西安成功研发医学图像三维处理系统[N];医药导报;2004年
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3 闻新;我国研制出互动式 医学图像远程会诊系统[N];医药经济报;2004年
4 沪讯;上海研制成互动医学图像远程会诊系统[N];医药经济报;2004年
5 本报记者 刘宇雄;俯首甘为“科研牛”[N];广东科技报;2010年
6 南方医科大学珠江医院肝胆科主任 方驰华 孙健 鲁朝敏 胡琼珍整理;临床手术演习场 可视化仿真手术系统[N];健康报;2009年
7 孙晓素 孙健;珠江医院“主动服务”方便看病[N];南方日报;2008年
8 王小波 丁博;国内“孵化”国外“落户”引发热议[N];经济参考报;2004年
9 朱新亚;方兴未艾的ILM[N];中国计算机报;2004年
10 李怀今 实习生 刘燕;医疗数字化千亿商机乍现[N];深圳商报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张凯;基于语义的医学图像数据库系统[D];天津大学;2003年
2 程丹松;基于邻域的图像处理方法及其在医学图像中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 周杰;医学图像特征的自动获取与基于内容检索的方法研究[D];第一军医大学;2004年
4 王强;基于医学图像的曲面重构的基础算法研究[D];浙江大学;2001年
5 潘梅森;医学图像倾斜校正方法与应用研究[D];中南大学;2011年
6 刘哲星;医学图像回溯性配准研究[D];第一军医大学;2002年
7 梁斌;静态医学图像和序列医学图像编码新方法研究[D];第一军医大学;2004年
8 王伟;医学图像非刚性配准算法研究[D];大连理工大学;2012年
9 林亚忠;基于Gibbs随机场模型的医学图像分割新算法研究[D];第一军医大学;2004年
10 张娜;面向脊柱微创手术机器人的图像处理与虚拟现实技术研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张旭;数字滤波技术在医学图像去噪处理中的应用研究[D];中北大学;2005年
2 胡军;医学图像的层间插值和三维重建系统中图像分割的研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 李涛;基于CUDA的医学图像三维实时体绘制技术[D];电子科技大学;2011年
4 任观就;一种改进的小区域增长算法分割3D肝脏MDCT医学图像[D];暨南大学;2003年
5 陈爱民;基于内容的图像检索技术及其在医学中的应用[D];扬州大学;2004年
6 刘建武;基于PC的脑肿瘤多模态医学图像可视化系统的研究[D];浙江大学;2002年
7 李丙春;基于医学影像的计算机模式分类技术研究与应用[D];西北大学;2004年
8 龚迅炜;医学图像存储与传输系统部分关键技术的研究与实现[D];吉林大学;2005年
9 张璐;医学图像去噪方法分析与比较[D];上海交通大学;2010年
10 王延华;通用医学图像处理系统的设计和实现[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2002年
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