ГИДРОДИНАМИКА И АКУСТИКА

2019 ◊ Том 1 (91) ◊ Номер 4 ◊ с. 434-448

А. Г. Рудницкий^*, М. А. Рудницкая^*, Л. В. Ткаченко^*

^* Институт гидромеханики НАН Украины, Киев, Украина

Предварительная обработка и улучшение качества изображения при томографической оптоакустической реконструкции

Gidrodin. akust. 2019, 1(4):434-448

ЯЗЫК ТЕКСТА: Английский

АННОТАЦИЯ

Фотоакустический метод обеспечивает превосходный оптический контраст в сочетании с глубоким ультразвуковым проникновением и разрешением для структурной и функциональной медицинской визуализации. В этой работе мы сконцентрировались на разработке трехмерного фильтра для эффективного и всестороннего подавления шумов различного типа, могущих сосуществовать в фотоакустических сигналах. Рассматривались пространственные фильтры, которые имеют только один параметр для настройки - размер окна. Для того, чтобы предложить лучший для практического использования подход, нелинейные трехмерные адаптивные пространственные фильтры - модифицированный по медиане фильтр Винера (MMWF) и итеративный усеченный арифметический средний фильтр (ITM) - сравнивали с хорошо известными методами шумоподавления (средними, срединными и винеровскими фильтрами). Их работоспособность была проверена с помощью фантома Шеппа-Логана размером 256x256x256 вокселей. В дополнение к визуальному качеству, исследовались такие параметры как отношение сигнал/шум (SNR), среднеквадратичная ошибка (MSE), пиковое отношение сигнал/шум (PSNR) и структурный индекс подобия (SSIM). Производительность предлагаемых фильтров оценивалась и с точки зрения времени, затраченного на обработку. Результаты моделирования показали, что фильтры ITM и MMWF превосходят существующие подходы, обеспечивая лучшие визуальное качество и значения PSNR, SSIM, MSE для фантома Шеппа-Логана, искаженного гауссовским или импульсным шумом и смесью этих шумов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

шумоизоляция, обработка изображений, фильтр шумоподавления, пространственная фильтрация, фотоакустическая визуализация, нечеткие множества

ЛИТЕРАТУРА