朋小秀 张 东

(武汉大学物理科学与技术学院 武汉 430072)

0 引言

超声成像技术由于其操作比较简单、对人体没有伤害等优点，成为了医学临床上广泛使用的诊断工具[1]，从而有大量的超声图像需要专家医生进行解读。而超声图像中存在大量颗粒状的斑点以及扁平的椭圆状纹理，即所谓的“散斑噪声”[2]。散斑噪声的存在影响了专家对病人病理的判断，降低了超声图像的可靠性[3]。因此，散斑噪声的相关问题是医学超声图像领域的一大研究重点，其一是对散斑统计的研究，最常用的模型之一是基于分辨率单元中包含大量散射体的假设，被称为完全发育的斑点噪声，根据中心极限定理，振幅被广泛认为满足瑞利分布[4−5]，但是当有孤立的强散射体存在时，将导致与瑞利统计的偏差，在这种情况下，后向散射振幅包络可以用Rician分布来表征[6−7]。

其二是对散斑噪声的抑制，由于真实的超声图像不存在无噪声的原图，为了评估各种去噪算法[8−11]的优劣，在理想的图像中添加可控噪声是非常有必要的。关于超声图像的模拟，Perreault等[12]提出一种基于超声图像的采集过程，并且加入由Goodman[13]提出、Burckhardt[14]推广到超声领域的散斑形成模型，是超声模拟算法中的一大进步，但是这个算法只能模拟完全发育的斑点噪声，即只能产生Rayleigh分布的斑点噪声。而在真实的超声图像中，分辨率单元中可能存在孤立的强散射体，本文基于这种情况，提出了一种基于Rician 的不完全发育斑点噪声的超声模拟算法，并以合成图像和肾脏图像为体模进行了模拟实验，通过在视觉上的对比以及对超声图像包络进行了直方图统计并进行了分布拟合检验，在理论和视觉上都证明了该算法的优越性。……