CAG图像的噪声问题及去噪方法

三维的人体组织结构沿X射线方向上进行累积，在造影图像平面上叠加得到二维投影图。通常的X射线造影图像中包含血管、软组织和骨骼等结构，但在血管疾病的诊断中希望能突出血管的结构，去除周围组织的影像。例如图2-10a所示的右冠造影图像，由于造影剂分布不均匀、脊柱等组织的投影使图像对比度较差，灰度分布也很不均匀，增加了临床观察和处理的难度。

冠脉造影图像属于强噪声图像，信噪比较低，主要有椒盐噪声、随机噪声和结构噪声等。图像在形成过程中受到X线源的固有噪声、量子涨落、电子光学系统成像噪声及在成像链中其他组合元件带入噪声的影响，特别是在X射线机透视状态下采集图像，X射线的能量很低，产生图像的随机噪声较大^［20］。造影图像的灰度值不仅沿血管的不同位置发生变化，而且和X射线源的距离以及造影剂密度有关。不同图像上同一血管的灰度值也会发生变化。另外，在造影图像视场中存在不同的组织，不同组织对X射线的衰减系数也不尽相同，从而形成造影图像背景灰度不均匀，人体软组织和骨骼的投影也可能改变血管投影区域的背景结构，例如肋骨的投影将会降低图像部分区域的对比度。有些组织（例如造影所用的导管）的形状与血管形状相近，形成结构噪声，增加了自动识别血管的难度。(www.xing528.com)

由于噪声的存在使获得的图像不清晰，尤其是掩盖和降低了图像中某些特征细节的可见度，从而影响了血管的二维信息提取精度。为了从造影图像中准确地提取血管结构，需要尽量减少图像的噪声，并进行适当的图像处理。例如，采用中值滤波和高斯平滑来消除图像中的椒盐噪声和随机噪声；采用形态学Top-Hat变换消除造影图像背景的不均匀性，去除造影图像中结构尺寸较大的结构噪声；根据血管骨架垂线上的灰度呈高斯函数分布，采用旋转一维高斯模板法对造影图像进行匹配增强等，目的是消除干扰噪声，保留并突出所需的图像信息。