[发明专利]基于DNST域双变量收缩和双边非局部均值滤波的医学PET图像去噪方法

说明书

基于DNST域双变量收缩和旋转不变双边非局部均值滤波结合的医学PET图像去噪方法，包括如下步骤：步骤1)建立医学PET图像模型；步骤2)通过离散不可分离剪切波对PET图像进行分解；步骤3)对高频剪切波系数进行双变量收缩处理；步骤4)对低频剪切波系数进行旋转不变双边非局部均值滤波处理步骤4)对处理后的系数进行DNST逆变换。本发明通过实验分析与最新的去噪领域算法进行了对比，有效的应用在医学PET去噪领域；特别是针对PET低频采用旋转不变双边非局部均值滤波和对高频剪切波系数进行双变量收缩，能够更好的保护医学PET图像中软组织的细节信息。通过了大量的实验数据对比，提出了基于剪切波域双变量收缩和旋转不变双边非局部均值滤波结合的医学PET图像去噪方法，能够更好的有利于医师的分析诊断。

技术领域

本发明涉及于医学图像去噪领域，特别是涉及医学PET图像。设计一种基于DNST域双 变量收缩和旋转不变双边非局部均值滤波结合的医学PET图像去噪方法。

背景技术

在人类发展史上，医学一直是人们极度重视和不断发展的学科。医学图像数字化的普及和 发展极大的提高了医疗诊断的效率性和准确性。正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission ComputedTomography)，是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。其大致方法 是，将某种物质，一般是生物生命代谢中必须的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸， 标记上短寿命的放射性核素(如18F，11C等)，注入人体后，通过对于该物质在代谢中的聚 集，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。PET在放射诊断方面具有很强的能力， 它的原理是通过一些短寿命的物质，在衰变过程中释放出正电子，一个正电子在行进十分之几 毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向相反(180度)的一对能量为511KeV 的光子。这对光子，通过高度灵敏的照相机捕捉，并经计算机进行散射和随机信息的校正。经 过对不同的正电子进行相同的分析处理，我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像。它是 一种在不打开人体的情况下获得人体内部结构的轴向切片图，并且其具备灵敏度高，特异性高， 全身显像，安全性好，操作简便等优点广泛的应用在诊断诸如肿瘤，神经系统疾病和精神病患 者，心血管疾病患者，等领域。

PET是一种采用断层扫描的医学成像方法，能够很简单的获取物体的内部结构特征，如尺 寸、形状、内部缺陷和密度，它是一种强大的非破坏性评估技术，广泛的用于生成人体的二维 和三位横截面图像。PET，即正电子发射计算机断层显像。是目前国际上最尖端的医学影像诊 断设备之一，也是目前在细胞分子水平上进行人体功能代谢显像最先进的医学影像技术，成为 诊断和指导治疗各种恶性肿瘤、冠心病和脑部疾病的最佳方法。PET的临床应用是当今发达国 家高科技医疗诊断技术的主要标志之一。PET在临床医学的应用主要集中于恶性肿瘤、神经系 统、心血管系统三大领域。。但由于PET定位、定性诊断的准确性仍然收到病变部位、大小、 性质、病程长短等因素的影响，不能反映脏器的功能信息。图像也容易收到噪声干扰、被照物 细节等因素的影响，从而观察到图像中有斑点和细粒，进一步影响到医生从病灶部位一定大小 细节从背景中鉴别出来。图像中的噪声干扰必将影响图像的进一步分析，因此研究相关医学图 像去噪算法将噪声从PET图像中滤除，可为观察图像提供好的视觉环境。

本发明使用医学PET为研究对象。由于PET成像不免受到各种物理因素的影响，斑点噪 声的存在严重影响了PET图像的质量，导致了医学图像质量较差。噪声的存在掩盖那些灰度 差别很小的图像特征。对于临床医生而言，噪声对他们的准确诊断造成了很大的干扰，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PET 医学图像去噪方法，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。

综上所述，研究医学PET图像去噪方法具有非常重要的意义。

发明内容