学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

医学图像质量评价方法研究

作　者: 段影影
导　师: 陈武凡；马建华
学　校: 南方医科大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 医学图像质量评价 结构相似度(SSIM) 梯度 人类视觉系统 视觉掩盖效应
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 277次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着现代大型医疗成像设备的飞速发展,新的成像方法和图像处理方法不断涌现,医学图像正成为临床医学研究、诊断和治疗的依据。发展医学图像质量评价方法对于监控和调整医学图像质量、检验和优化医学图像处理算法意义重大。对于医学图像质量的评价,最可靠的方法是主观评价方法。但是医学图像主观评价方法存在代价高、耗时长、实时性差、易受主客观因素影响、不能嵌入实际医学图像处理系统中的缺陷,医学图像质量客观评价方法受到了重视。目前医学图像处理系统中主要采用峰值信噪比(PSNR)来进行医学图像质量的客观评价。由于峰值信噪比没有考虑到像素点间的相关性和人类视觉系统的感知特性,评价结果并不能真实反映图像的视觉感知质量。因此,发展更加符合人类视觉系统特性的医学图像质量评价方法是必要的。本文主要研究医学图像处理技术对医学图像质量影响的评价方法,为医学图像处理技术提供参考。首先介绍了医学图像质量评价方法的研究背景和意义,并介绍了图像质量的两个方面的定义；其次对人类视觉系统进行了简介,介绍了人类视觉系统的基本构造,讨论了与算法有关的人类视觉系统特性和人类视觉的知觉特性。接着对图像质量评价研究的过去和现状进行了概述,详细介绍了图像质量评价的主客观方法,并重点介绍和分析了基于结构相似度的图像质量评价方法的特点和缺点,总结整理了医学图像质量客观评价方法的应用。本文围绕医学图像质量客观评价方法,深入研究人眼视觉特性对图像质量的影响,并着重研究目前较受关注的图像质量评价方法：Zhou Wang等人提出的结构相似度(SSIM)。我们通过对SSIM三个评价因子分解实验,认为SSIM中最重要的结构比较因子难以完整准确的建模人眼的视觉特性。基于此,对图像质量客观评价方法提出了进一步的改进：1.提出一种改进的基于结构相似的图像质量客观评价方法。在改进的算法中充分利用图像梯度与图像边缘和纹理的关系,将图像结构信息重新解释为图像的梯度方向信息,而对比度信息解释为梯度大小,实验结果很好的拟合了主观评价。2.提出了基于梯度加权结构相似的医学图像质量评价方法。充分利用人眼视觉掩盖效应,针对不同的失真类型对于图像不同的内容具有不同的质量影响,提出了一种新的加权策略。新的加权策略利用图像梯度判断图像纹理和失真类型,模拟人眼的视觉掩盖特性,实验结果很好的拟合了主观评价。3.初步建立了用于质量评价的医学图像库,用于图像质量客观评价模型性能评测。从基本方法上说,医学图像质量评价和普通自然图像的质量评价是相同的,但是医学图像的获取方式决定了医学图像与自然图像不同。通用的图像质量评价方法是否适用于医学图像,必须使用医学图像来做进一步的仿真实验。为了更进一步的研究适用于医学图像的客观质量评价方法,我们建立了一套用于质量评价的医学图像库。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 论文研究背景及意义  9-11
  1.2 图像质量的含义  11
  1.3 图像质量评价方法的分类  11-12
    1.3.1 主观评价  11-12
    1.3.2 客观评价  12
  1.4 论文的主要工作  12-13
  1.5 论文的内容安排  13-15
第二章 人类视觉系统简介  15-25
  2.1 人类视觉系统的基本构造  15-16
  2.2 人类视觉系统特性  16-23
    2.2.1 视觉的多通道特性  17
    2.2.2 视觉的亮度非线性  17-19
    2.2.3 视觉的掩盖效应  19-21
    2.2.4 视觉注意区域规律  21-23
    2.2.5 视觉合并  23
  2.3 人类视觉的知觉特性  23-24
  2.4 人类视觉在图像质量评价中的应用  24-25
第三章 图像质量评价概述  25-51
  3.1 图像质量主观评价方法  25-28
    3.1.1 几种图像质量主观评价方法  26-27
    3.1.2 医学图像质量的主观评价方法  27-28
    3.1.3 主观评价方法的优点及缺陷  28
  3.2 图像质量客观评价方法  28-36
    3.2.1 图像质量客观评价方法的优点  29-30
    3.2.2 图像质量客观评价方法的基本要求  30
    3.2.3 传统的图像质量客观评价方法  30-32
    3.2.4 传统的图像质量客观评价方法存在的问题  32-33
    3.2.5 引入人眼视觉特性的图像质量客观评价方法  33-36
  3.3 基于结构相似度的图像质量客观评价方法  36-44
    3.3.1 图像结构相似度简介  36-39
    3.3.2 图像结构相似度存在的问题  39-41
    3.3.3 对图像结构相似度的改进  41-44
  3.4 医学图像质量的客观评价方法  44-45
  3.5 图像质量评价模型性能的分析  45-51
    3.5.1 样本图像库的选择  46-48
    3.5.2 主客观评价值的拟合  48-49
    3.5.3 图像质量客观评价算法性能衡量指标  49-51
第四章 基于梯度方向信息的图像质量评价方法  51-59
  4.1 梯度信息的提取  51
  4.2 基于梯度方向信息的图像质量评价方法  51-53
  4.3 实验结果及分析  53-59
    4.3.1 Gaussian Blur失真图像的实验结果比较  54-55
    4.3.2 Fast Fading失真图像的实验结果比较  55-56
    4.3.3 交叉失真图像的实验结果比较  56-59
第五章 基于梯度加权结构相似的图像质量评价方法  59-66
  5.1 视觉掩盖效应对图像质量评价的影响  59
  5.2 基于梯度加权结构相似的图像质量评价方法  59-61
    5.2.1 权值的确定  59-60
    5.2.2 结构相似图像质量评价方法的修正  60-61
    5.2.3 基于梯度加权结构相似的图像质量评价方法  61
  5.3 实验结果及分析  61-66
    5.3.1 LIVE Database 2图像库的实验结果比较  61-62
    5.3.2 TID2008图像库的实验结果比较  62-64
    5.3.3 医学图像的实验结果比较  64-66
第六章 总结与展望  66-68
参考文献  68-76
攻读硕士学位期间发表和完成的论文  76-77
致谢  77-79
统计学合格证明  79

相似论文

  1. 铁电薄膜与组分梯度铁电薄膜的性能研究,TM221
  2. 高频雷达信号电离层污染及时频分析方法研究,TN958.93
  3. 图像分割中阴影去除算法的研究,TP391.41
  4. 二维波动方程测井约束反演的自适应同伦共轭梯度法,P631.81
  5. 转基因水稻对肉仔鸡饲用安全性研究,S831.5
  6. 土壤酶活测定及土壤微生物总蛋白的提取、纯化与鉴定,S154
  7. 转基因大豆玉米小麦信息平台建设及转基因大豆对土壤微生物的影响研究,S565.1
  8. 甘露寡糖对肉仔鸡肠道形态及微生物区系的影响,S831.5
  9. MR延迟增强扫描对正常膝关节软骨及其Ⅰ、Ⅱ期病变的应用研究,R445.2
  10. 腹腔压力梯度改变对肝脏的影响的相关性研究,R657.3
  11. 急性白血病儿童还原型叶酸载体基因多态性研究,R733.71
  12. 基于多尺度分析的图像融合算法研究,TP391.41
  13. 具梯度项的半线性椭圆型方程解的渐近性态,O175.25
  14. 一缘煤矿瓦斯灾害防治技术研究,TD712
  15. 硅球表面苯酚MIPs的制备及其在DGT技术中的应用,O621.2
  16. 机器视觉系统中的图像噪声处理算法研究,TP391.41
  17. 一种基于梯度模板特征的车牌识别算法,TP391.41
  18. 多组元梯度成分硬质复合膜刀具研究,TG71
  19. POCS图像超分辨率重建技术研究,TP391.41
  20. 温差能水下滑翔机试验系统研究与滑翔机外形设计,V277
  21. 视频监控系统中的运动目标检测算法研究,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com