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胶囊内窥镜图像去模糊算法的设计与实现

作　者: 王加伟
导　师: 万琳
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 图像去模糊最大后验概率整体变分模型正则化项
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

消化道黏膜疾病以及由此进一步引发的消化道癌变是国民健康的最大杀手之一。依照传统,医生利用光纤式内窥镜进行消化道疾病的检查,因此许多患者由于痛苦而放弃这种检查。而胶囊内窥镜可以很好的解决这一问题,但是胶囊内窥镜图像数据量巨大,而且图像由于运动模糊不清使得医生不能准确的判断病变区域。因此需要对胶囊内窥镜图像进行去模糊,提高可疑病变区域的识别准确率。图像的去模糊过程是一个利用模糊内核对模糊图像解卷积的过程。在胶囊内窥镜图像去模糊中,模糊内核是不可知的,该过程为一个盲解卷积。因此,胶囊内窥镜图像去模糊的算法可以分为两步:第一,利用最大后验概率法估计模糊图像的模糊内核,第二,利用变分偏微分方程进行图像去模糊。传统的图像去模糊算法在解卷积过程中会产生较强烈的振铃效应,影响去模糊效果。而且传统的算法也不能很好的保留住清晰图像的纹理细节,容易造成纹理丢失。针对这些问题,首先,利用局部概率模型进行模糊内核的估计,能够很好的抑制住去模糊过程中的振铃效应。其次,利用变分偏微分方程中整体变分模型的各项扩散异性进行图像的去模糊,在去模糊的正则化项中对去模糊过程进行约束,可以很好的保留原始清晰图像的纹理细节。算法采用Matlab进行模拟,对数据库中的563幅胶囊内窥镜图像进行了去模糊,其中520幅图像具有较好的去模糊效果,可以使可疑病变区域的识别更加准确。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题的研究意义  8-9
  1.2 国内外现状及发展趋势  9-11
  1.3 本文内容与章节组织  11-12
2 相关研究综述  12-20
  2.1 图像模糊模型  12-13
  2.2 非盲解卷积去模糊  13-16
  2.3 盲解卷积去模糊  16-18
  2.4 其他特殊的去模糊方法  18-19
  2.5 本章小结  19-20
3 系统总体设计  20-27
  3.1 系统的需求分析  20-24
  3.2 系统的总体设计  24-25
  3.3 胶囊内窥镜去模糊算法介绍  25-26
  3.4 本章小结  26-27
4 模糊内核估计  27-42
  4.1 振铃效应分析  27-29
  4.2 图像模糊的概率模型  29-34
  4.3 算法设计及优化  34-40
  4.4 实验结果及分析  40-41
  4.5 本章小结  41-42
5 基于整体变分模型的去模糊算法  42-58
  5.1 去模糊算法设计  42-43
  5.2 图像去模糊的整体变分模型  43-53
  5.3 图像去模糊算法及收敛性分析  53-55
  5.4 实验结果及分析  55-57
  5.5 本章小结  57-58
6 总结与展望  58-60
  6.1 全文总结  58-59
  6.2 展望  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64

胶囊内窥镜图像去模糊算法的设计与实现

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