Curvelet变换及其在医学图像增强中的应用研究

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1、浙江大学硕t：学位论文摘要摘要对于寻求二维沿边缘不连续特征的最优稀疏表达来说，Curvelet变换是一个值得研究的方法。二维图像的主要特征由边缘所刻画，这时，小波变换并不是最优的或者说最“稀疏”的函数表示方法，它只能检测“过”边缘的不连续，不能充分利用图像本身所具有的几何特征。为了有效地检测、表示和处理这些特征，以Curvelet变换为代表的一类多尺度几何分析方法被提出。把图像做Curvelet分解，可以得到不阿尺度、不同方向的Curvelet系数，这些系数代表了图像的所有特征信息，对它们进行表

2、示和处理，可以用来进行图像去噪、融合和增强等。成像时，因为人体组织各器官、组织对比度很低，医学影像设备成像往往视觉效果很差，需要增强。为了增强对比度差的医学影像，以x光图像为例，基于数学定义严谨的多尺度几何分析方法Curvelet变换，给出了一种灵活的非线性增强函数，对部分系数进行增强。首先，估计待增强图像噪声，然后对x光图像进行Curvelet分解，再在各精细尺度上对Curvelet系数按所给的增强函数进行映射，大系数保持不变，中小系数被放大，根据需要对小系数进行衰减以抑制噪声，最后根据修正后

3、的Curvelet系数重建图像。引入Canny边缘检测算子，对增强后的结果图像进行边缘检测，作为对图像增强效果的客观评价手段。比较对比度受限自适应直方图均衡(CLAHE)、小波变换等增强方法的结果，实验表明，根据所提出的增强函数，Curvelet变换能有效增强X光图像边缘对比度，细节清晰，噪声小，与传统方法比较，具有更好的直观视觉效果和边缘裣测结果。关键词：Curvelet变换；多尺度几何分析；图像增强；医学图像Ⅱ浙江大学硕七学位论文ABSTRACTTheCurvelettransforillw

4、asintroducedtoaddresstheproblemoffindingoptimallysparserepresentationsofobjectswithdiscontinuitiesalongC2edges．Edgesareprominentfeaturesof2Dimage；waveletsfailtoefficientlyrepresentobjectswithedgesforthereasonthatthewavelettransforlTldoesnottakeadvant

5、ageofthegeometryoftheunderlyingedgecurveandonlytouchingthecrossedgediscontinuities．Inordertoeffectivelydetect．representandprocessthesecharacteristics，aclassofmulti—scalegeometricanalysismethodWaspresentedsuchasCurvelettransforlrl．TheimageWasdecompose

6、dbyCurveletmethod，then．asuitofCurveletcoefficientswereproducedwhichrepresentallinformationoftheimage．TheCurveletcoefficientswithdifferentscalesanddifferentdirectionswererepresentedandprocessed．TheCurvelettransfoITniSvaluableforimagedenoising．fusionan

7、denhancement．BecausehumanbodyorganSandtissuecontrastiSlow,themedicalimagingequipmentoftengetpoorvisualeffectsimages．thatneedtobeenhanced．Inordertoenhancethepoorcontrastmedicalimage，X．myimage，forexample，aflexiblenon—linearenhancementfunctionwaspresent

8、ed，basedonrigorousmathematicaldefinedmulti．scalegeometricanalysismethod．Curvelettransfo咖．SomeCurveletcoe衔cientswereenlarged．First．thenoisylevelwasevaluated，thentheCurveletdecomposeWasappliedtotheX．rayimage，then。thefineCurveletcoefficientsweremappedby