基于Canny算子的边缘切线扩散医学超声图像去噪 - 计算机应用研究.PDF

第３２卷第７期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ３２Ｎｏ７ ２０１５年７月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ｊｕｌ．２０１５ 基于Ｃａｎｎｙ算子的边缘切线扩散医学超声图像去噪 肖　磊，陈　菲，熊秀娟 （西南科技大学计算机科学与技术学院，四川 绵阳６２１０１０） 摘　要：医学超声图像的细节特征在临床诊断中具有重要的意义。针对于传统的ＰＭ算法以及各种改进型各 向异性去噪方法（Ｃａｔｔｅ＿ＰＭ、ＳＲＡＤ、ＣＥＮＣＤ等）存在边缘中的噪声点未作处理，多次迭代产生虚假边缘等缺点， 通过分析具有代表性的Ｃａｔｔｅ＿ＰＭ各向异性模型，提出了一种结合自适应Ｃａｎｎｙ算子，沿图像边缘切线方向扩散 的去噪方法。该算法首先通过改进的Ｃａｎｎｙ算子将图像范围分为边缘区和非边缘区；其次改进现有的扩散方 法，使扩散方向只沿图像边缘切线方向进行；最后对非边缘区域采用有限次（三次）的各向同性滤波。实验结果 表明，该方法能够有效地解决滤波和图像细节保护这一矛盾问题，使得图像质量有较明显的改善。 关键词：超声图像；ＰＭ；边缘扩散；Ｃａｎｎｙ算子；滤波去噪 中图分类号：ＴＰ３９１４１　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１５）０７２１８９０３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１５．０７．０６６ ＵｌｔｒａｓｏｕｎｄｉｍａｇｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＣａｎｎｙｏｐｅｒａｔｏｒｅｄｇｅｔａｎｇｅｎｔｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ＸｉａｏＬｅｉ，ＣｈｅｎＦｅｉ，ＸｉｏｎｇＸｉｕｊｕａｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＭｉａｎｙａｎｇＳｉｃｈｕａｎ６２１０１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｎｕｔｉａｅｏｆｍｅｄｉｃａｌｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｉｍａｇｅｓｈａｖｅｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｉｎｔｈｅｃｌｉｎｉｃａｌｄｉａｇｎｏｓｉｓ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍ ｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＭａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｄｅｎｏｉｓｉｎｇ（Ｃａｔｔｅ＿ＰＭ，ＳＲＡＤ，ＣＥＮＣＤ， ｅｔｃ）ｃａｎ’ｔｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｎｏｉｓｅｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｅｄｇｅ，ａｎｄｔｈａｔｍｕｌｔｉｐｌｅｉｔｅｒａｔｉｏｎｓｂｒｉｎｇａｂｏｕｔｆａｌｓｅｅｄｇｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａ ｎｅｗｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅＣａｔｔｅ＿ＰＭａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｍｏｄｅｌ．ＩｔｃｏｍｂｉｎｅｄｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅＣａｎｎｙｏｐｅｒａｔｏｒｗｉｔｈｔｈｅａｌｇｏ ｒｉｔｈｍｗｈｉｃｈｓｐｒｅａｄａｌｏｎｇｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｍａｇｅｅｄｇｅｔａｎｇｅｎｔ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｕｓｅｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄＣａｎｎｙｏｐｅｒａｔｏｒｔｏｄｉ ｖｉｄｅｔｈｅｉｍａｇｅｉｎｔｏｔｈｅｅｄｇｅａｒｅａａｎｄｔｈｅｎｏｎｅｄｇｅａｒｅａ．Ｔｈｅｎ，ｉｔｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｍａｄｅｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｎｌｙａｌｏｎｇｔｈｅｔａｎｇｅｎｔｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｍａｇｅｅｄｇｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃｈｏｓｅｔｈｅｆｉｎｉｔｅｔｉｍｅｓ（３ｔｉｍｅｓ）ｉｓｏｔｏｐｉｃ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｎｏｎｅｄｇｅｒｅｇｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｌｖｅｓｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｔｈａｔｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇｎｏ