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提高医学图像边缘定位结果的组合型定位算法研究


□ 修雅慧;吴文庆;郭艳红;赵春兰;马文辉

齐齐哈尔医学院 齐齐哈尔工程学院招生办 黑龙江齐齐哈尔161006

摘 要:

通过专业比较若干种图像边缘提取算法的基础上,本文提出了一种图像边缘算法的组合型算法,该算法是在中值滤波的基础上,再进行prewitt算法和canny算法的一种特殊的定位组合型算法,仿真结果表明该组合型算法对图像边缘提取效果更清晰,有一定的实用价值。

修雅慧1 吴文庆2 郭艳红1 赵春兰 1马文辉1

(1.齐齐哈尔医学院;2.齐齐哈尔工程学院招生办   黑龙江齐齐哈尔 161006)

摘要:通过专业比较若干种图像边缘提取算法的基础上,本文提出了一种图像边缘算法的组合型算法,该算法是在中值滤波的基础上,再进行prewitt算法和canny算法的一种特殊的定位组合型算法,仿真结果表明该组合型算法对图像边缘提取效果更清晰,有一定的实用价值。

关键词:图像处理; 边缘定位; prewitt 算子; Can ny 算子

中图分类号:G642文献标识码:A  文章编号:1673-9795(2013)12(b)-0000-00

1 概述

医学影像处理已成为计算机技术和医学技术中相结合的热门学科之一,优良的图像处理能够使临床医生对患者病变部位的观察更清晰,诊断率也更高。 医学图像均是灰度图像,信息丰富。但是,在实际操作中会受到一些条件的限制,这就需要提供一定的图像处理手段, 目前对图像进行分割是最主要的图像处理手段之一,对于辅助诊断有着重要意义。边缘检测在图像分割中属于基础部分,也是一个棘手问题,它会直接影响到分割的正确性,因此边缘检测的精确度就是重中之重。

2 算法原理

2.1 Sobel 算子

Sobel边缘检测算子是先做加权平均,再微分,然后求梯度, 经典的Sobel 图像边缘检测算法算子有两个,一个是检测水平边缘的 ;另一个是检测垂直边缘的 ,将之与图像作平面卷积,即可分别得出横向及纵向的亮度差分近似值。模板内的数字为模板系数, 梯度方向与边缘方向总是正交垂直的。

2.2 Canny 算子

Canny 算子是近年来广受好评的一种边缘检测算子。输出信噪比最大、定位准确及单边缘是Canny判断边缘检测算法精度的三准则。

算法中通过高低双阈值(Hth和Lth阀值)来分析检测强边缘和弱边缘, 当弱边缘与强边缘连接时,弱边缘才被输出, 所以, 双阈值法使Canny算子提取的边缘点具有更强的鲁棒性。但是边缘与噪声同属于高频分量,所以Canny 算子也容易平滑掉一部分边缘信息。

在2× 2 正方形内求有限差分的均值, 以便在图像中同一点计算X 和Y 的偏导数梯度。幅值和方位角可用直角坐标到极坐标的坐标转换公式来计算。

2.3 prewitt算法

Prewitt算法与sobel算法类似,在sobel算法基础上稍微更改算子而来的,Prewitt算法算子为:

2.4中值滤波

中值滤波法能够高效地消除椒盐噪声,用中值代替高斯滤波可以消除噪声的同时,还可保持图像的细节,在测量条纹图象的相位分析处理方法中有特殊作用。中值滤波是一种基于排序统计理论的邻域运算, 把邻域中包含的图像像素按灰度级降或升序排列成一行, 从中取中间值, 让周围的像素值接近的真实值,从而消除孤立的噪声点。

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