[发明专利]基于bitonic滤波与分解框架的医学超声图像去噪方法

说明书

基于bitonic滤波和分解框架的医学超声图像去噪方法，包括如下步骤：步骤1)将图像通过分解框架分解；步骤2)构造一个rank滤波器；步骤3)对C1,C3分量进行形态学开、闭操作；计算开、闭误差并对其进行平滑；步骤5)对经过开闭运算后的C1，C3分量加权求和得到bitonic滤波后的分量Crec1，Crec3；步骤6)对分量Crec1，Crec3进行逆变换得到最后的去噪图像。本发明通过实验分析与去噪领域中的几种算法进行了对比，有效的应用在医学超声去噪领域；通过框架分解超声图像得到三个分量，再将bitonic滤波应用在其中两个分量上。通过了大量的实验数据对比，提出了基于bitonic滤波和分解框架的医学超声图像去噪方法，能够更好的有帮助医师的分析诊断。

技术领域

本发明涉及一种医学超声图像去噪方法。

背景技术

随着科技的发展，在医学成像领域，超声成像、CT、MRI等成像技术已应用于医学临床诊断中。超声医学，是声学、医学、光学及电子学相结合的学科。凡研究高于可听声频率的声学技术在医学领域中的声医学。涉及的内容广泛，在预防、诊断、治疗疾病中有很高的价值。

超声成像是利用超声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。常用的超声仪器有多种：A型(幅度调制型)是以波幅的高低表示反射信号的强弱，显示的是一种“回声图”。M型(光点扫描型)是以垂直方向代表从浅至深的空间位置，水平方向代表时间，显示为光点在不同时间的运动曲线图。以上两型均为一维显示，应用范围有限。B型(辉度调制型)即超声切面成像仪，简称“B超”。是以亮度不同的光点表示接收信号的强弱，在探头沿水平位置移动时，显示屏上的光点也沿水平方向同步移动，将光点轨迹连成超声声束所扫描的切面图，为二维成像。至于D型是根据超声多普勒原理制成.C型则用近似电视的扫描方式，显示出垂直于声束的横切面声像图。近年来，超声成像技术不断发展，如灰阶显示和彩色显示、实时成像、超声全息摄影、穿透式超声成像、超声计并机断层圾影、三维成像、体腔内超声成像等。

在过去的几十年中，人们大量地研究了在保持图像的主要特征(边缘、纹理、颜色、对比度等)的同时去除图像噪声的问题，本发明使用医学超声图像为研究对象，由于斑点噪声的存在严重影响了超声图像的质量，导致了超声医学图像质量较差。斑点噪声在图像上表现为空间域内相关的形状各异的小斑点，它将掩盖那些灰度差别很小的图像特征。传统滤波方法往往会破坏超声图像原有的图像特征结构。对于临床医生而言，斑点噪声对他们的准确诊断造成了很大的干扰，即使是滤波后的图片，也会因为滤波破坏的图像结构信息影响他们的判断，特别是对于经验不是很丰富的医生造成的影响更大。因此，从临床应用的角度出发，需要研究对超声医学图像保持图像结构信息的去噪方法，为医生做出更准确的诊断提供技术支持，降低人工诊断的风险。现有的滤波方法在实验阶段一般是针对噪声比较严重的情况能得到较高的信噪比为目标，这样的滤波方法固然能得到较好的滤波效果，但是往往要耗费大量的时间，而现有的快速的滤波方法如同中值滤波、高斯滤波得到的滤波效果很一般。真实的医学图像的噪声实际上很少会有像实验假设时那样严重的噪声，所以对于医学超声图像而言，研究医学超声图像的快速的并有一定保护图像结构信息的去噪方法具有非常重要的意义。

发明内容

为了克服传统滤波方法在保留图像结构信息上的不足，以及为了克服现有滤波方法需要消耗大量时间的不足，本发明提供了一种基于图像分解框架与双调滤波(bitonicfilter)医学超声图像的去噪算法，用于解决医学超声图像的去噪。

现有技术中，许多经典的滤波方法已经在图像滤波方面发挥了重大的作用，但是这些方法往往会破坏图像原有的例如图像边缘等结构信息，并且极少有能兼顾时间代价和保证滤波效果的滤波方法。本发明采用了最新的图像框架分解技术与最新的基于图像形态学滤波的双调滤波(bitonic filter)对医学超声图像进行滤波，此方法具有速度快、去噪明显的，保留图像结构信息更强的医学超声图像去噪声方法，最后通过仿真验证了方法的可行性与优化的效果。