心脏超声图像的降噪实验研究

• 作 者: 薛海虹[1]陈滨津[2]孙锟[1]余建国[2]
• 机 构: 上海交通大学医学院附属新华医院儿内科小儿心血管科
• 出 处: 中华医学会第十八次全国儿科学术会议
• 发表日期: 2013年期

目的：斑点噪声是超声图像中的固有现象,心脏超声图像信号含有大量的斑点噪声的存在降低了心脏图像的显示效果,降噪方法性能的优劣影响心内空间结构的可视化.本研究将曲线波变换法应用到心脏超声图像的斑点噪声抑制中,并将其显示结果与小波变换法、非线性各向异性扩散法进行比较评价.方法：选取接受三维心脏超声检查采样成功儿童32例,其中男18例、女14例,年龄最小8个月,最大11岁,平均年龄6.38±4.62岁.分别采用曲线波变换、小波变换法和非线性各向异性扩散法降噪,并对心脏超声图像降噪结果显示.选定原始超声图像中的第103行,第45-105列数据,绘制其灰度曲线图,对不同降噪方法的灰度曲线图比较;采用三种不同滤波方法实现心脏超声四腔心图像和左室长轴切面图像的降噪处理,并对显示结果做比对和分析.结果：灰度曲线图比较结果表明，瓣膜靠近左心房的一侧存在着一块较强的噪声区域，基于小波和非线性各向异性扩散的滤波方法对该区域的噪声均没有实现有效的抑制，使得这两种方法处理结果的灰度曲线图中出现了不同程度的“双峰”现象，基于曲线波变换的灰度曲线图避免了“双峰”现象。曲线波变换能够实现对于心脏超声图像中富含斑点噪声的区域进行有效抑制，同时对于腔室、瓣膜的边缘形态具有较好的保持能力，不会出现小波变换法中的过平滑现象以及非线性各向异性扩散方法中常见的“阶梯”效应，但曲线波变换方法的运行时间较长。结论：将曲线波变换降噪模型应用到心脏超声图像的降噪实验中，结果显示曲线波变换对于心脏区域的瓣膜结构和房间隔、室间隔等细节信息都进行了较好的降噪，该方法在对图像中富含噪声的区域进行有效抑制的同时，对于图像中的边缘、细节信息可以实现较好的保留，其效果优于小波变换法和非线性各向异性扩散法，适用于心脏三维超声虚拟内窥镜的图像预处理。