1 昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南 昆明 650504
2 四川大学计算机学院,四川 成都 610065
3 昆明医科大学第一附属医院医学影像科,云南 昆明 650504
医学超声图像中会不可避免地产生斑点噪声。为有效去除医学超声图像中的噪声,本研究团队提出了一种基于双注意力机制的医学超声图像降噪模型。首先,针对医学超声图像数量有限的问题,对伯克利分割数据集中的400张图像进行旋转和缩放,获得23700张自然图像,再通过斑点噪声模型对其添加斑点噪声来模拟超声图像;接着,在构建降噪模型过程中,针对传统卷积神经网络在特征提取时存在的一些不足,分别引入位置注意力机制、通道注意力机制和全卷积网络对现有模型进行改进,构建更优的超声图像降噪模型;最后,在模型训练过程中,为防止梯度消失引入了批量归一化操作。实验结果表明:从视觉观察效果和客观评价指标来看,所提模型对11张模拟超声图像和2张真实超声图像(物理体膜超声图像和肝脏超声图像)的去噪效果均优于对比模型。所提模型是一种有效的医学超声图像降噪模型,不仅有效降低了斑点噪声,还较好地保留了图像的细节信息。
图像处理 医学超声图像 斑点噪声模型 位置注意力机制 通道注意力机制 斑点噪声抑制 激光与光电子学进展
2022, 59(2): 0217001
昆明理工大学信息工程与自动化学院, 云南 昆明 650500
在医学超声成像技术中,成像设备、成像机制和检测对象的不均匀性等因素导致超声图像中存在斑点噪声和部分失真的问题,这不仅降低了超声图像的质量,也给临床医学的诊断增加了难度。为了有效地抑制超声图像中的斑点噪声,提出了一种基于反向传播(BP)神经网络的自适应双边滤波的超声图像降噪方法。该方法能够通过BP神经网络预测的局部区域与参考噪声区域之间的相似度值区分超声图像中的噪声区域与组织区域,再通过将BP神经网络预测的相似度值与双边滤波器相结合实现对超声图像的自适应滤波。该双边滤波器能够对超声图像中不同的区域进行有区别的滤波。对4幅超声图像(物理体膜超声图像、肝脏超声图像1、肝脏超声图像2和肾脏超声图像)进行实验,结果表明该方法可以较好地抑制超声图像中的斑点噪声并保留其边缘特征,也能够得到更高的信噪比和更优的视觉效果。
图像处理 超声图像 双边滤波器 自适应滤波 反向传播神经网络 斑点噪声抑制 激光与光电子学进展
2020, 57(24): 241014
武汉理工大学资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430070
三维块匹配(BM3D)算法能够有效抑制平稳信号中的噪声。对于具有随机特性的合成孔径雷达影像斑点噪声,受限于三维变换阈值单一和在局部邻域寻找相似块,BM3D算法的滤波效果不佳。提出了基于K-Means聚类的BM3D算法,并将其应用于合成孔径雷达影像斑点噪声抑制。对图像块集合根据均值、方差和极差值构建的特征向量进行聚类,估计每一类块的噪声方差,根据类噪声方差估计自适应三维变换阈值;在每一个图像块类内部寻找相似块,实现全局相似块的快速查找。实验结果表明,同BM3D算法和非局部均值算法相比,所提算法具有更好的视觉效果和更高的峰值信噪比。
图像处理 合成孔径雷达 斑点噪声抑制 三维块匹配 图像块聚类 自适应阈值 激光与光电子学进展
2018, 55(4): 041004
1 南京航空航天大学电子信息工程学院, 江苏 南京 210016
2 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710068
为了有效抑制数字全息再现像的散斑噪声,进一步改善再现像的像质,提出了一种基于双树复小波变换(DT-CWT)和各向异性扩散的数字全息再现像散斑噪声抑制方法。将再现像进行双树复小波分解,对低频分量和6个方向的高频分量分别采用改进的P_Laplace扩散和拉普拉斯金字塔非线性扩散(LPND),通过双树复小波逆变换(IDT-CWT)重构再现像。给出了实验结果,并与小波阈值收缩和全变差(TV)扩散方法、拉普拉斯金字塔非线性扩散的方法、Contourlet结合TV扩散和自适应对比度扩散的方法进行了主观视觉比较,同时依据峰值信噪比(PSNR)、相关系数(COR)及运行时间等进行了客观定量评价。结果表明,本方法对散斑噪声抑制能力更强,并能更好地保留再现像的细节纹理特征。
全息 散斑噪声抑制 再现像 双树复小波 P_Laplace扩散 拉普拉斯金字塔非线性扩散