基于小波理论的内窥镜图像边缘提取方法的研究.pdf

,它无论是对数学还是对工程应用都产生了深远的影响。小波分析已经广泛应用于理论数学、应用数学、信号处理、语音识别和合成、自动控制、图像处理与分析、天体物理、分形等领域。小波分析在时域和频域同时具有良好的局部化特性,镜图像边缘提取中,提出了最优边缘提取的算法。由于小波变换是通过滤波器的滤波来实现的,因此小波滤波器的设计是小波变换应用中的关键,它的性能将直接影响到整个信号分析系统的性能。所以本文对在图像处理中最具有广泛应用范围的非分离型零相位庑温瞬ㄆ骱途哂型耆毓狗欠掷胄土阆辔籉菱形滤波器组的理论和设计进行了深入的研究。本论文以国家教委重点科研项滦湍芏诳凳笛樯桁号涮椎氖滞枷翊硐低车难芯本文提供了,新型能动内窥镜实验设施系统。我所研制的这种新型能动内窥镜系统采用微型机电系统,能进行热映∩瑁梢匀〉檬右翱占涞娜部图像。作为数字图像处理系统的部分研究内容,本文将先进的小波技术和数字图像处理技术成功地应用于医学影像的后处理。针对内窥镜图像的特殊性,本文还创新的提出用处理真彩色图像的三种措旖对内窥镜图像进行分析和处理,着重对真彩色内窥镜图像的边缘提取进行了深入的研究,有效地提高了影像的临床诊断准确率和定量化程度。这一实验系统是生物医学工程领域中具有〔ɡ砺墼谀诳低枷癖咴堤崛≈械难芯研究工作主要针对医学内窥镜图像的特征,对二进小波在医学内窥镜图像边缘提取中的应用进行了深入地、系统地探讨。证明了小波变换的边缘提取方像信号在紧支集正交小波变换后边界精确重建的算法。用函数构造小波实现了图像的边缘提取。甅带正交小波理论和应用的研究本文对〔ǖ亩喾直媛史治鼋辛松钊氲难芯浚迪至送枷竦腗带多分辨率分解和重构,将〔ɡ砺鄣挠泄匦灾释乒愕組带。利用〔变换的特点和边缘的特点,实现了图像边缘的提取。本文还提出了一种新的带正交小波的设计方法,成功的设计和实现了三带正交小波。钣盘跫氯蜝样条小波及在内窥镜图像暗区中心点估计中的应用本文深入探讨了跣〔ㄗ魑1咴导觳馑阕拥睦砺垡谰莺褪迪址椒ǎ它用作边缘检测时的定位精度和有效尺度进行了研究。本文还通过补偿的方法构造跽恍〔ɑ6阅诳蛋登男纬晒毯鸵轿袢嗽币谰菽诳蛋登来引导内窥镜前端导管的不可靠性进行了深入的分析。创新的提出通过构造基及创新点有:创新意义的设计与实施。法在没有噪声的情况下对阶跃型边缘和脉冲型边缘的定位精度情况。给出了图上海交通大学博士学位论文
分研究内容■的二二维和三维非分离型零相位庑温瞬ㄆ髯榈姆椒ǎ子谑餍徒峁故迪帧离型零相位庑温瞬ㄆ鳎锏搅寺獾男Ч关键词:小波:〔ǎ珺样条小波,小波,多维滤波器,边缘提取,内窥镜丫特征滤波器,浠唬欠掷胄虵滤波器。于岢龅娜鲎钣疟咴导觳庾荚虻哪勘旰玫揭蛔樽钣怕瞬ㄆ鞯南数,将这一组系数和以三次鹾南咝宰楹献魑W钣疟咴导觳馑阕犹崛内窥镜图像的边缘,用这些类似圆弧状的边缘线确定内窥镜图像暗区的中心点,以此来引导内窥镜导管,起到导航的作用。弥补了传统方法中因暗区不明显而无法确定中心点的不足,为三次跣〔ū浠患觳獗咴堤峁┝艘恢中碌姆治方法和一个全新的应用场景。酝耆毓狗欠掷胄土阆辔籉菱形滤波器组设计的研究本文系统分析和阐述了完全重构小波滤波器组的理论、小波变换和小波滤波器组之间的关系、分析和研究非分离型零相位庑温瞬ㄆ鞯谋匾P砸约设计这类完全重构滤波器组的意义。提出了三种新的设计技术:谔卣髀瞬ㄆ鞯姆欠掷胄土阆辔籉滤波器设计方法的研究通过给定一约束条件,求特征矢量,从而得到浠恢凶;缓的系数,使设计出的滤波器接近理想的滤波器,频率特性较好。淞看坏姆椒ㄉ杓仆耆毓狗欠掷胄土阆辔籉滤波器组的研究为了克服传统的矩形可分离滤波器分解信号设计时的困难和分解的信号不符合人的视觉特性等方面的不足,提出了利用变量代换方法设计具有完全重构变量代换方法比传统的德时浠环椒ǜ榛畹乜刂坡瞬ㄆ鞯钠德侍葱碌毓乖炝朔呕疢转换矩阵并应用到三维滤波器的设计中本文创新地提出了一种将浠痪卣笾械脑K胤呕姆椒ǎ毙改滤波器的频率响应时,仅需更改符号化矩阵中符号对应的参数即可,便于编制程序,避免了烦琐的运算。并用这种方法设计了钻石形状的二维和三维非分本文还用所设计的滤波器对内窥镜等图像进行了高通、低通滤波等各种处创新意义。所有的分析结论、曲线和图像都是作者在理论分析的基础上,用和编制程序,计算得出的结果。本文将小波理论,多维数字信号处理应用于医学彩色内窥镜图像的后处理,提出了一些新的构想和方法,所研究的内容和方法具有一定的先进性、针对性和实用性。同时本文还对完全重构非分离型零相位瞬ㄆ髯榈睦砺酆蜕杓品椒ā⒓记山辛松钊氲难芯浚哂幸欢本论文是国家教委重点科研项目脊芮