本技术涉及图像处理技术领域,公开了基于3D混沌映射蜣螂算法的医学图像去噪方法,包括以下步骤:步骤1,输入待处理的原始医学图像,对原始医学图像进行加噪处理,生成带噪图像;步骤2,将带噪图像输入到用于对图像进行去噪处理的混合滤波器中;步骤3,采用蜣螂优化算法计算混合滤波器中各滤波器的最优参数组合,并采用最优参数组合配置混合滤波器;步骤4,利用配置后的混合滤波器对带噪图像进行去噪处理,生成去噪图像;其中,步骤3中,采用3D混沌映射初始化种群的分布位置;以解决现有技术中医学图像去噪效果差的技术问题。
背景技术
医学图像,如X光片、CT扫描、MRI图像等,是医生进行疾病诊断的重要依据。然而,由于成像设备的限制和患者个体差异,医学图像中往往存在不同程度的噪声。这些噪声可能掩盖重要的病理信息,导致误诊或漏诊。因此,通过图像去噪技术提高医学图像的清晰度和信噪比,对于提升诊断的准确性和可靠性具有重要意义。
许多现有的滤波技术,通过平滑或模糊处理来减少图像中的噪声。然而,这些技术往往会导致图像中复杂细节的丢失,特别是在边缘和纹理区域。因此,在降噪与保留重要图像特征之间找到平衡是一项具有挑战性的任务。滤波器的参数配置是实现这一平衡的关键。参数的选择直接影响滤波效果,包括噪声去除的程度和图像细节的保留情况。为了自动计算滤波器的最优参数,现有技术采用了元启发式算法,如遗传算法、粒子群优化算法等。这些算法通过模拟自然过程(如遗传进化、群体行为等)来搜索最优解。
在元启发式算法中,初始化种群的分布位置对算法的精度和收敛速度有显著影响。一个合理的初始种群分布可以加速算法的收敛过程,提高搜索效率;而一个不合理的初始种群分布则可能导致算法陷入局部最优解,降低搜索精度。为了解决初始种群不确定分布的问题,种群的初始位置应在整个搜索空间中均匀分布,以确保其多样性和遍历性。然而,仅生成随机位置向量无法保证高效的遍历性和多样性。
现有技术常用的方法是混沌映射。混沌映射是一种具有伪随机性和遍历性的非线性动力学系统,可以生成具有复杂行为的时间序列。常用的混沌映射包括帐篷混沌映射、逻辑混沌映射和正弦混沌映射等。尽管混沌映射的使用使算法有可能逃脱局部最优解,但它仍然存在严重随机性的缺陷。即初始种群位置虽然具有多样性,但缺乏一定的规律性。导致算法在搜索过程中产生较大的波动和不确定性,影响搜索效率和精度。
实现思路