Computer simulations for the denoising effect of morphological reconstructions for CT images on hexagonal grids and regular hexagonal regions
Computer simulations for the denoising effect of morphological reconstructions for CT images on hexagonal grids and regular hexagonal regions
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六边形网格和正六边形区域CT图像形态重建去噪效果的计算机模拟
DOI：
10.1117/12.2611798
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zheng, Xiqiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zheng, Xiqiang
本文将六边形晶格和正六边形区域的形态学运算应用于二维平行光束计算机断层扫描（CT）图像去噪。为了展示形态学运算的一些去噪效果，对于输入图像，我们添加一定量的噪声以获得噪声图像；对加噪图像进行Radon变换和逆Radon变换，得到CT图像。为了公平地比较六边形点阵和方形点阵，CT图像被重采样为在某个随机网格上定义的图像，该随机网格又被分别重采样为六边形点阵上定义的图像和相应方形点阵上定义的图像（具有相同的采样率）。对于形态学操作，我们使用在六角晶格上定义的结构元素和在正方形晶格上定义的结构元素，使得这两个结构元素具有相同数量的1。这两个图像中的每一个都使用相应的结构元素执行侵蚀。然后使用这两个图像作为掩模，并使用两个相应的侵蚀图像作为标记进行形态学图像重建，以获得两个重建图像。最后，使用普通图像和幻像图像作为测试图像。对于许多不同的测试噪声水平，输出数据表明，在六方晶格上重建的图像通常比在正方形晶格上重建的图像更类似于输入图像。
In this paper, morphological operations on hexagonal lattices and regular hexagonal regions are applied to 2D parallel beam computerized tomography (CT) image denoising. To show some denoising effects of the morphological operations, for an input image, we add certain amount of noise to get the noised image; and perform Radon transform and inverse Radon transform on the noised image to obtain a CT image. To compare hexagonal lattices with square lattices fairly, the CT image is resampled to an image defined on a certain randomized grid, which is in turn resampled to an image defined on a hexagonal lattice and an image defined on the corresponding square lattice (with the same sampling rate), respectively. For the morphological operations, we use a structuring element defined on a hexagonal lattice and a structuring element defined on a square lattice such that those two structuring elements have the same number of ones. Each of those two images performs an erosion with the corresponding structuring element. Then use those two images as masks and use the two corresponding eroded images as makers to perform morphological image reconstructions to obtain the two reconstructed images. Finally, both usual and Phantom images are used as test images. For many different tested noise levels, the output data show that the image reconstructed on the hexagonal lattice is usually more similar to the input image than the one reconstructed on the square lattice.
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