کاهش نویز تصاویر رادیوگرافی پزشکی با استفاده از گشتاورهای کسری

زمینه: تصویربرداری رادیوگرافی سریع ترین و آسان ترین راه برای کمک به پزشک برای نمایش و ارزیابی استخوان های شکسته و یا آسیب مهره ای و مفاصل است. این مقاله یک روش بهبود تصاویر رادیوگرافی پزشکی ارایه می کند که بر اساس استفاده از گشتاورهای سیگنال آماری دریافتی است. روش کار: در این مقاله تصویر نویزدار به صورت یک سیگنال آماری در نظر گرفته می شود و با استفاده از گشتاورهای کسری نویز کاهش می یابد. روش گشتاورهای کسری، ازیک طرف دارای سرعتی شبیه روش گشتاور است، و از طرف دیگر محدودیت های موجود درروش گشتاور که گاهی منجر به نتایج با دقت ضعیف می شود را برطرف می نماید. روش پیشنهادی درنهایت روی تصاویر رادیوگرافی (ct) بررسی می شود. یافته ها: اطلاعات به دست آمده از گشتاورهای کسری سیگنال دریافتی، معیاری برای تخمین پارامترهای نویز و سطوح خاکستری تصویر اصلی است. یکی از محدودیت های روش پیشنهادی این است که تصویر باید چندین مرتبه ارسال شود، چراکه در بحث های آماری، تنها با یک نمونه، امکان تصمیم گیری وجود ندارد. میزان خطای روش حذف نویز پیشنهادی برحسب تعداد دفعات ارسال تصویر اصلی، با 3=n، 6=n، 9=n و 14=n به ترتیب در حدود 0.009، 0.0009، 0.0002و 0.0001 است. نتیجه گیری: نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که روش ارایه شده، از بیشتر روش های مطرح حذف نویز، چه از لحاظ تخمین در نسبت سیگنال به نویزهای پایین و چه از لحاظ کیفیت تصویر کارایی بالاتری دارد و در بازیابی ظرایف و جزئیات تصویر از مطرح ترین روش های موجود حذف نویز قوی تر است. اگرچه در این روش به چندین بار ارسال عکس نیاز داریم، اما حتی با تعداد ارسال بسیار کم نیز نتایج مناسبی حاصل می شود. بنابراین، این روش ازنظر عملی کاملا معقول بوده و سیستم را از حالت بلادرنگ خارج نمی کند. بدیهی است که هر چه تعداد ارسال تصویر درروش پیشنهادی بیشتر باشد، خطای کمتری رخ می دهد.

The noise reduction of medical radiography images using fractional moments

Background: This paper presents a method to improve medical radiography images based on the use of statistical signal moments. Methods: In this paper, the image with noise is considered as a statistical signal, and the noise reduction is performed by using fractional moments. The fractional moment’s method, on the one hand, has a speed similar to the moment method, and, on the other hand, has not the limitations of the moment method, which sometimes achieves inaccurate results. The proposed method is ultimately examined on radiographic images (CT). Results: The information obtained from the fractional moments of the received signal is a criterion to estimate the noise parameters and the gray scales of the main image. One of the limitations of the proposed method is that the image should be sent several times, because in statistical discussions, we cannot make a decision with only one sample. The error of the proposed noise reduction method in terms of the number of times the original image was sent, is about 0.009, 0.0009, 0.0002, and 0.0001, for n = 3, n = 6, n = 9 and n = 14, respectively. Conclusion: The simulation results show that the proposed method is more effective than the most conventional noise reduction methods, both in the low signal to noise ratio and in terms of image quality, and is more powerful than the most notable noise removal methods in restoring the subtleties and image details.