改进双线性插值医用图像分辨率提升算法
2020-09-21王永飞
王 春,王永飞
(1.皖南医学院,安徽 芜湖 241002;2.铜陵职业技术学院,安徽 铜陵 244061)
图像分辨率是图像最根本特征信息之一,直接反映图像细节。医学图像来源有X线成像、磁共振(magnetic resonance MR)成像、电子计算机断层扫描(computer tomography CT)成像和正电子发射断层扫描成像(positron emission tomography PET)等,由于受到采集设备及其它因素限制,获取医学高分辨率图像受限,而医学高分辨率图像在临床诊断上极其重要,提高医学图像分辨率势在必行[1]。
图像主要信息特征有:像素信息、颜色信息(灰度信息)、结构信息和纹理信息。插值算法是直接针对图像像素信息处理的算法,插值法是最早提出应用于提高图像分辨率的算法,该算法根据最近像素匹配原则获取待插值点的灰度值并填充,主要有最近邻插值(nearest interpolation)、双线性插值(bilinear interpolation)和双三次插值(bicubic interpolation)算法三种插值算法。该种法主要缺点是利用有效信息不够和边缘处理欠缺;文献[2]提出了基于改进迭代反投影算法(iterative back projection,IBP)的遥感影像超分辨率重建,在迭代反投影算法中引入了限制对比度直方图均衡化;文献[3]将牛顿插值算法与凸集投影法 (projection onto convex sets,POCS)相结合;文献[4]将最大后验概率法(maximum A posteriori,MAP)应用于调制分类器设计;文献[5]将最大后验概率法(maximum A posteriori,MAP)应用于语音增强。但IBP算法和POCS算法重建后图像不唯一,MAP算法重建后图像边缘和图像细节信息不足。该文基于插值法,引入图像局部色彩方差和全变分模型(Total Variation,TV),对插值算法进行改进与优化,在提高医学图像分辨率的同时突出医学图像诊断所需的细节信息。实验表明该文算法有很好地实际应用前景。……
