Araştırma Makalesi

GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA

Cilt: 28 Sayı: 1 30 Nisan 2023
PDF İndir
EN TR

GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA

Öz

Medikal görüntüler doğası gereği farklı gürültü tipleri ve seviyelerine maruz kalmaktadır. Medikal görüntülerin oluşturulmasında kullanılan rekonstrüksiyon algoritmalarının temel amacı, oluşan bu gürültünün giderilmesi ve çözünürlüğün arttırılması için en verimli yöntemlerin kullanılmasıdır. Bu yöntemler kullanılırken filtreleme, düzenleyiciler ve gürültü giderici operatörler kullanıp gürültünün arındırılması amaçlanmaktadır. Sıkıştırılmış algılamanın medikal görüntülemede aktif olarak kullanılmaya başlanmasından sonra, görüntüyü daha seyrek forma dönüştüren toplam değişinti (TD) en küçüklemesi ile görüntü üzerindeki gürültü azaltılarak ufak detayların ve kenarların daha net biçimde korunması sağlanmıştır. Lokal bir gradyan operatörü olan toplam değişinti algoritması bu çalışmada kısmi gradyan yönlerinde kullanılan komşuluk seviyesi arttırılarak daha güçlü bir gürültü giderici olarak yeniden tasarlanmıştır. Çalışma kapsamında, tasarlanan bu yeni güçlendirilmiş gradyan minimizasyonunun medikal görüntülerde mevcut farklı Gauss, Poisson ve Gauss+Poisson gürültü seviyeleri üzerinde gürültü arındırma başarısı klasik TD ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar pik sinyal-gürültü oranı, yapısal benzerlik ve kontrast-gürültü oranı metrikleri ve görsel analiz kullanılarak karşılaştırılmış ve önerilen yeni güçlendirilmiş gradyan minimizasyonu yönteminin mevcut klasik TD algoritmasından daha iyi gürültü arındırma potansiyeline sahip olduğu gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Boyd S, Parikh N, Chu E, Peleato B, Eckstein J., (2011) “Distributed optimization and statistical learning via the alternating direction method of multipliers” vol. 3. https://doi.org/10.1561/2200000016.
  2. 2. Candes E.J., Wakin M.B., andBoyd S.P., (2008) “Enhancing sparsity by reweighted l1 minimization,” J. Fourier Anal. Appl., vol. 14, pp. 877–905. https://doi.org/10.1007/s00041- 008-9045-x
  3. 3. Chen Z, Jin X, Li L, Wang G. A, (2013) “limited-angle CT reconstruction method based on anisotropic TV minimization.” Phys Med Biol; 58:2119. https://doi.org/10.1088/0031- 9155/58/7/2119
  4. 4. Cheng Z., Chen Y., Wang L., Lin F., Wang H. and Chen Y., (2018), "Four-Directional Total Variation Denoising Using Fast Fourier Transform and ADMM," IEEE 3rd International Conference on Image, Vision and Computing (ICIVC), pp. 379-383, doi: 10.1109/ICIVC.2018.8492869
  5. 5. Gilboa G., Sochen N., Zeevi Y.Y., (2006) “Variational denoising of partly textured images by spatially varying constraints”, IEEE Trans. on Image Processing, vol. 15, no. 8, pp. 2281-2289. doi: 10.1109/TIP.2006.875247.
  6. 6. Guo Y., Zeng L., Wang C. , Zhang L., (2017), “Image reconstruction model for the exterior problem of computed tomography based on weighted directional total variation”, Applied Mathematical Modelling, 52 (358: 377), https://doi.org/10.1016/j.apm.2017.07.057.
  7. 7. Huang Y, Taubmann O, Huang X, Haase V, Lauritsch G, Maier, (2016) “A new weighted anisotropic total variation algorithm for limited angle tomography.” , Proc of Int Symp Biomed Imaging 2016; 585–8. https://doi.org/10.1109/ISBI.2016.7493336.
  8. 8. Huang Y, Taubmann O, Huang X, Haase V, Lauritsch G, Maier, (2018), “A. Scale-space anisotropic total variation for limited angle tomography. IEEE Trans Radiat Plasma Med Sci; 2:307–14. https://doi.org/10.1109/TRPMS.2018.2824400.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Nisan 2023

Gönderilme Tarihi

1 Temmuz 2022

Kabul Tarihi

11 Ocak 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 28 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Ertas, M. (2023). GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 28(1), 163-176. https://doi.org/10.17482/uumfd.1139249
AMA
1.Ertas M. GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA. UUJFE. 2023;28(1):163-176. doi:10.17482/uumfd.1139249
Chicago
Ertas, Metin. 2023. “GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 (1): 163-76. https://doi.org/10.17482/uumfd.1139249.
EndNote
Ertas M (01 Nisan 2023) GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 1 163–176.
IEEE
[1]M. Ertas, “GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA”, UUJFE, c. 28, sy 1, ss. 163–176, Nis. 2023, doi: 10.17482/uumfd.1139249.
ISNAD
Ertas, Metin. “GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28/1 (01 Nisan 2023): 163-176. https://doi.org/10.17482/uumfd.1139249.
JAMA
1.Ertas M. GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA. UUJFE. 2023;28:163–176.
MLA
Ertas, Metin. “GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 28, sy 1, Nisan 2023, ss. 163-76, doi:10.17482/uumfd.1139249.
Vancouver
1.Metin Ertas. GÜÇLENDİRİLMİŞ GRADYAN MİNİMİZASYONU KULLANARAK MEDİKAL GÖRÜNTÜLERDE GÜRÜLTÜ ARINDIRMA. UUJFE. 01 Nisan 2023;28(1):163-76. doi:10.17482/uumfd.1139249

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr