بخشی از مقاله
چکیده – این مقاله یک روند نویززدایی جدید مبتنی بر ترکیب فیلترهای حوزه مکانی وآستانه گذاری بیزین در حوزه موجک برای کاهش نویز اسپکل در تصاویر فراصوت پزشکی ارائه می کند.این روش از فیلترهای حوزه مکانی نظیر میانه و وینر برای ترکیب کردن با آستانه گذاری بیزین درحوزه موجک استفاده می کند تا اثرات نامطلوب اغتشاشات را سرکوب کندنتایج نشان می دهد که روش نویز زدایی پیشنهادی کیفیت تصاویر اولتراسوند را افزایش می دهد بنابراین می تواند یک ابزار مفید در تشخیص پزشکی باشد.
-1 مقدمه
تصاویر پزشکی برای بررسی آناتومی بدن انسان ،تشخیص بیماریها و بررسی آسیب های مختلف ابزارهای بسیار مفیدی هستند. این شیوه شامل رادیولوژی،پزشکی هسته ای،پرتونگاری مقطعی محاسبه ای - CT - ، تصویر سازی تشدید مغناطیسی - MRI - و اولتراسونوگرافی می شود هریک از روش ها عملکرد مهمی را تضمین می کنند اما محدودیت های مختلفی دارند.
CT،به خصوص برای بافت های استخوان تصاویر با وضوح بالایی می دهد،اما بیماران را در معرض دوز تشعشع قرار می دهددر عوض MRI ،به خصوص برای بافت های نرم تصاویر با کیفیت بالا می دهد اما به زمان برررسی طولانی نیاز دارد،تصویر برداری فراصوت بهترین تکنیک برای تصویر برداری از اندام هاو بافت های نرم سالها است که مورد توجه می باشدو امروزه نیز اغلب ترجیح داده می شود چون مقرون به صرفه، قابل حمل،غیر وابسته به جراحی و بدون تشعشات یونشی است.
متأسفانه اولتراسونوگرافی تصاویر با کیفیت پایین می دهدکه تفسیر آنها را مشکل می سازد این محدودیت ونقطه ضعف عمدتاً بخاطر وجود نویز اسپکل می باشد.اسپکل یک اثر تداخلی نامطلوب است و زمانی رخ می دهد که دویا چند موج فراصوتی با یکدیگر به طور سازنده یا غیر سازنده تداخل کنند و لکه های تیره و روشن بوجود می آورند. نویز اسپکل هم کنتراست و هم تفکیک فضایی یا فاصله ای را در تصاویر فراصوتی کاهش می دهد و به پایین آمدن نسبت سیگنال به نویز - - SNRمنجر می شود.
بنابراین تکنیک های فیلتر کردن نویز اسپکل در تصویر برداری فراصوتی پزشکی از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند تکنیک های نویز زدایی زیادی برای بهبود کیفیت تصاویر فراصوتی ابداع شده اند که هرکدام از آنها مزیت ها و نقطه ضعف هایی دارندو همه ی آنها را عملاً می توان روش های تک مقیاسی و چند مقیاسی اطلاق کرد در روش های تک مقیاسی بر مبنای بکارگیری مستقیم فیلترهای نویززدایی بر روی تصویر اصلی هستند.
فیلترهای - median - ، - - wiener رایج ترین رویکردها هستند.با اینکه پیاده سازی این فیلترها ساده است اما آنها نمی توانند بسیاری از جزئیات مفید را حفظ کنند.از طرف دیگر،روش های چند مقیاسی برای زیر تصویرهایی که با استفاده از تبدیل موجک بدست آمده اند روش تک مقیاسی اجرا می کنند.[1] ما در این مقاله با ترکیب یک عملگر آستانه گذاری کارآمد حوزه موجک و فیلترهای حوزه مکانی یک روش نویز زدایی جدید معرفی کردیم که در ادامه به بررسی این الگو می پردازیم.
-2 نویز زدایی در حوزه مکانی
روند فیلترینگ در فیلترینگ مکانی مستلزم دستکاری مستقیم پیکسل می باشد .فرآیند فیلترینگ مکانی صرفا شامل حرکت دادن نقطه به نقطه ی ماسک فیلتر در یک تصویر می شود[2]
-1-2 فیلتر میانه
فیلتر میانه در دسته ای از فیلترهای غیر خطی حوزه مکانی قرار می گیرد این فیلتر برای مهار نویز فلفل و نمک به خوبی عمل می کندو مثل فیلتر میانگین از اصل پنجره متحرک پیروی می کند یک هسته مرکزی 3*3 ،5*5 ،7*7 پیکسل ها در کل تصویر جابه جا می شود.ابتدا مقدار میانی مقادیر پیکسل دهی موجود در پنجره محاسبه می شودو سپس مقدار میانی محاسبه شده جایگزین پیکسل مرکزی می شود به طور منطقی فرض می گیریم که سیگنال طول متناهی داردو از نمونه های f - 0 - تا f - L-1 - تشکیل شده است.
-2-2 فیلتر وینر
یلترف وینر یک فیلتر دامنه مکانی است و از آن معمولاً برای مهار نویز افزایشی استفاده می شودفیلترwiener یک دسته از فیلترهای خطی بهینه هستند که مستلزم برآورد خطی یک توالی سیگنال مطلوب از یک توالی مرتبط دیگر می باشند.هدف اصلی فیلتر wiener کاهش مقدار نویز موجود در تصویر از طریق مقایسه ی آن با برآوردتصویر مورد نظر بدون نویز می باشد. از فیلتر وینر ممکن است برای یکنواخت سازی استفاده شود. این فیلتر یک فیلتر خطی ساکن با میانگین مربع خطاهای بهینه برای تصاویر مخدوش به نویز افزایشی و تصاویر مات می باشد که به صورت زیر بیان می شود.
