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《基于小波遞歸濾波的x射線圖像實時降噪技術new》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第31卷第7期核電子學與探測技術Vol．31No．72011年7月NuclearElectronics＆DetectionTechnologyJuly．2011基于小波遞歸濾波的X射線圖像實時降噪技術陳志強，王明泉，趙月萍(中北大學儀器科學與動態(tài)測試教育部重點實驗室，山西太原030051)摘要:通常射線圖像降噪常常利用空間域濾波或時間域濾波，這兩種方法都只考慮了各自域的像素之間的相關性，將空間濾波方法與時間濾波方法結合起來，可以達到比它們單獨使用更好的效果。幀內(nèi)與幀間結合的數(shù)字視頻降噪方法，是將遞歸濾波和小波算法相結合的復合算法。試
2、驗證明該方法可以有效去除射線圖像隨機噪聲。關鍵詞:射線圖像;隨機噪聲;空間域濾波;時間域濾波中圖分類號:TP399文獻標識碼:A文章編號:0258-0934(2011)07-0715-03對于射線數(shù)字成像系統(tǒng)，系統(tǒng)隨機噪聲是濾波后圖像，F(xiàn)＇n－1是當前幀的前一幀濾波后圖引起DR圖像降質(zhì)的主要原因。在實際的X射像，K是遞歸濾波因子0＜K＜1。線檢測過程中，成像系統(tǒng)的散焦，成像設備與物遞歸濾波的實現(xiàn)過程即把當幀的圖像與上體的相對運動，成像器材的固有缺陷以及外部一幀經(jīng)過降噪處理后的圖像按照一定比例疊干擾以及噪聲等，不可避免地造成圖像降質(zhì)、
3、圖加，即當前幀和前若干幀圖像加權平均。式［1］像噪聲多等問題，不便于直接處理。在動態(tài)(1)其實是自回歸差分方程，可以求出其傳遞檢測情況下，不能有效地抑制圖像隨機噪聲，致函數(shù)式為:使射線實時檢測中圖像噪聲過大，容易出現(xiàn)錯H(Z)=1－K(2)－11－KZ檢、漏檢情況，從而對后續(xù)處理以及觀察帶來很［2］對應其幅頻特性為:多不便。因此本文提出了小波遞歸濾波算22(1－K)法，將幀內(nèi)與幀間結合的數(shù)字視頻降噪方法，試
4、H(ω)
5、=(3)21+K－2Kcosω驗驗證了本文提出的算法對射線圖像進行降噪由(3)可以得出，遞歸濾波實際上就是一處理比使
6、用單一方法效果更好。個低通濾波器，對于含有隨機噪聲的圖像來說，1遞歸濾波原理噪聲相對于背景而言變化的快得多，也就是說，背景在時間上具有低頻特性，而噪聲卻具有高時域遞歸濾波的數(shù)學表達式為:頻特性。將含有噪聲的圖像通過遞歸濾波之F＇n=Fn+K(F＇n－1－Fn)n=1，2…(1)后，就相當于加入了一個低通濾波器，因此也就其中:Fn是當前幀噪聲圖像，F(xiàn)＇n是當前幀可以抑制隨機噪聲。2Mallat小波分解和重構原理收稿日期:2011－02－24基金項目:山西省青年科技研究基金項目資助Mallat在多分辨率分析的基礎上，主要是(200902
7、1019－2)。利用MRA中空間塔式分解的多分辨特性，將作者簡介:陳志強(1986－)，男，山西省太原市人，碩計算小波系數(shù)與信號處理中濾波器相結合，構士研究生，研究方向為:信號與信息處理、圖像處理。［3］造了一個計算小波系數(shù)的塔式分解算法。715圖1給出了離散一維小波的分解和重構原理示意圖。(a)分解原理(b)重構原理圖1離散一維小波的分解和重構原理S(n)為輸入序列，j表示分解層數(shù)，Lj(n)Hj+1(n)=Lj(n)*g(n)=∑g(k)Lj(2n－k)k(4)為第j層的低頻部分，Lj(n)為第j層的高頻成Lj+1(n)=Lj(
8、n)*h(n)=∑h(k)Lj(2n－k)k分。h(n)，g(n)分別表示所選取的小波函數(shù)對小波重構是分解的逆過程，h(n)，g(n)是應的低通濾波器和高通濾波器的抽頭系數(shù)序分解濾波器組系數(shù)的倒序。重構過程可以利用列?？梢姡〔ǚ纸鈱嵸|(zhì)上就是讓信號通過選式(5)表示。第j+1層的序列Lj+i(n)，Hj+i定的低通和高通濾波器。對于第j+1層的信(n)分別通過h＇(n)，g＇(n)濾波器累加后可以號分解就是將第j層的序列分別通過兩個濾波近似第j層的序列Lj(n)?？梢?，重構過程仍然器h＇(n)，g＇(n)，而離散信號通過濾波器可以利
9、是一個卷積和的過程。用卷積和進行描述。因此，分解原理表達式可以用式(4)表示。Lj(n)=Lj+1(n)*h＇(n)+Hj+1(n)*g＇(n)=∑h＇(n－2k)Lj+1(k)+∑g＇(n－2k)Hj+1(k)(5)kkMallat算法的實質(zhì)就是信號與低通和高通HL/HH部分進行3delt法軟閾值降噪。濾波器的卷積并進行偶抽取，因此對于小波分(3)小波逆變換，將降噪后的每幀圖像以［4］解的低頻和高頻部分可以通過給定不同的濾波視頻流的方式輸出。器而使用同一算法進行求解。3小波遞歸濾波降噪(1)小波變換。①mallat快速小波變換算法
10、;②小波高低通濾波器的選取，本實驗用的是Daubechies系列小波基(雙正交基)。圖2LL遞歸濾波(2)對分解后頻率部分進行處理。對輸入4實驗結果及分析的每幀圖像進行一層小波分解，分解后構成4個更小的圖像，如圖2:對LL遞歸濾波、對
