基于小波去噪的代数重建算法研究

作     者：王楠楠 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭希娟

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：图像处理 图像重建 代数重建算法 投影 小波变换 阈值去噪 

摘      要：计算机断层成像(CT)技术是通过对物体进行不同角度下的射线投影测量而获取物体横截面信息的成像技术,是目前图像处理领域中的一个研究热点。本文对当前比较流行的图像重建算法进行了大量的分析和总结,主要对基于小波变换的图像去噪技术和不完全投影数据重建问题进行了研究。 首先,通过对现有图像去噪算法的研究分析,针对现有图像去噪算法在获取投影数据时,受到外界环境干扰的问题,提出一种新的基于小波变换的阈值去噪算法。分析图像信号与噪声之间的特征分布,该算法提出一种新的阈值函数。结合图像本身的纹理和边缘的丰富程度,引入一个奇异因子,得出改进的阈值选取方法,以实现有效的去除噪声,同时保留较好的图像细节。 其次,针对传统的代数重建算法存储量大、计算量大的问题,提出优化的代数重建算法。为减小系数矩阵的大小,该算法将系数矩阵分解为专门存储射线的矩阵以及专门存储单条射线系数的矩阵,避免重复存储。在重建过程中,为了提高重建速度,对权因子进行了简化,产生了误差,因此研究一种改善重建质量的方法,对重建图像进行平滑操作,以得到较优的重建效果。 最后,从图像处理分析网站下载图像处理的相关数据,对提出的算法在Matlab环境下做仿真实验。通过实验结果验证本文所提出的算法的有效性和实用性。