دانلود شبیه سازی مقاله کاهش لکه در تصاویر سونوگرافی با استفاده از منطق فازی

نویز زدایی تصویر با منطق فازی

تصویربرداری مافوق صوت یا التراسوند یا تصویر برداری سونوگرافی، غالباً برای تشخیص بیماری های تیروئید استفاده می شوند و بهتر از اشعه ایکس، برش نگاری کامپیوتری و تصویر برداری تشدید مغناطیسی می باشند، زیرا غیرهجومی است، از تابش غیریونیزه کننده استفاده می کند و مقرون به صرفه است. اما، عیب اصلی تصویربرداری التراسوند پزشکی، کیفیت ضعیف تصویر بخاطر سیگنال های اکوی پراکنده شده به نام speckle می باشد. بنابراین، برای پزشک، تحلیل و تشخیص تصویر در حضور نویز speckle نه تنها دشوار است بلکه همچنین برای استخراج ویژگی، تحلیل و تشخیص، نیز سخت می باشد. بنابراین، فیلترینگ speckle، یک مرحله پیش پردازش اساسی است.

اکثر روش های نویز زدایی موجود، تنها سرکوب نویز را در نظر گرفته اند و در حفظ جزئیات مهم در یک تصویر، موفق نبوده اند. علاوه بر آن، این روش ها قادر به تمایز بین اطلاعات لبه و نویز نیستند و در نتیجه لبه ها را با فرض اینکه نویز هستند، سرکوب می کند. بنابراین، نیاز به روشی داریم که نه تنها جزئیات تصویر را حفظ می کند بلکه همچنین از درجه هموارسازی براساس نویز موجود در تصویر استفاده می کند. این پروژه، یک الگوریتم براساس مفهوم منطق فازی را پیشنهاد می کند تا پیکسل های نویزدار مختلف را به دسته ها یا کلاس هایی مانند همگن، جزئیات و لبه ها، با استفاده از پارامترهای استخراج شده از خود تصویر نویزدار، پیشنهاد می کند. براساس این استنباط، روش پیشنهادی به صورت وفقی از روش های فیلترینگ مناسب برای مناطق مختلف همان تصویر استفاده می کند و بنابراین قادر به حفظ لبه ها و جزئیات می باشد.

در این پروژه، یک نویز زدایی تصویر مبتنی بر فیلتر منطق فازی وفقی برای کاهش speckle در تصاویر التراسوند، پیشنهاد می شود. این روش براساس منطق فازی است. وفق دهی با ماهیت تصویر و میزان نویز در تصویر در دو سطح انجام می شود، یعنی آشکار سازی و فیلترینگ. در مرحله آشکار سازی، پارامتر تصویر «ضریب تغییرات» پیاده سازی شده است. براساس این پارامتر، هر پیکسل به سه دسته مختلف تقسیم بندی می شود. برای هر کلاس تعریف شده، فلیتر مناسبی بکار گرفته شده است و فیلتر نویز speckle حاصل می شود. برای حفظ لبه، فیلتر میانگین وزنی وفقی براساس تفاضل نسبی معیار شباهت استفاده می شود. آزمایش هایی برروی تصاویر خالدار به صورت مصنوعی ایجاد شده، تصویر شبیه سازی شده با Field II و برروی تصاویر التراسوند واقعی، انجام شدند. از طریق این آزمایش های تجربی فهمیده می شود که، روش فیلتر منطق فازی وفقی پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به فنون موجود دارد و جزئیات مهم را برای تشخیص بهتر تصاویر التراسوند، حفظ می کند. در این پروژه، مقادیر CV و SSIM به نوع تصاویر بستگی دارند و بنابراین، این الگوریتم به صورت وفقی مقدار آستانه را براساس ماهیت تصویر و بزرگی نویز در تصویر، تغییر می دهد. مطالعات تجربی نشان می دهند که فیلتر منطق فازی وفقی پیشنهادی با استفاده از «ضریب تغییرات» و SSIM عملکرد بهتری از نظر SNR و شاخص حفظ لبه دارد.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و نتایج آن نیز حاکی از اثربخشی روش پیشنهادی در این پروژه می باشد. در ادامه، تعدادی از نتایج خروجی شبیه سازی قرار داده شده است: