基于分数阶导数的快速图像恢复理论及其在生物医学图像中的应用

项目名称： 基于分数阶导数的快速图像恢复理论及其在生物医学图像中的应用

项目编号： No.61372141

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 蔡宏民

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 图像恢复主要目的是去除模糊和噪音，这一高级处理技巧在微观医学图像领域有着重要的研究意义和应用。现有图像恢复方法多是在l^p空间中做能量极小化，但由于p的阶数为整数，造成图像精细特征的恢复和噪音的高效难以同时满足。本项目拟扩展p为分数阶使得其阶数可以随图像结构的变化而自适应的在时域空间调节，以期提高图像恢复中精细细节的高质量恢复和噪音的高效滤除。为此，本课题拟以生物医学图像为研究目标，图像恢复为研究问题，建立基于分数阶导数的图像恢复模型，深入讨论图像局部信息和分数阶导数维数之间的映射关系，进而自适应的依据图像结构自动调整分数阶维数，以期解决图像精细细节、纹理细节的高质量恢复并有效滤除噪音这一挑战性问题。设计高效快速的并行优化算法同时将本模型推广至一般化的盲恢复问题中，针对生物医学图像的特殊性，建立专门面向于微观光学医学图像的恢复模型，以期为我国正在开展的分子影像提供基础理论和实用工具。

中文关键词： 图像恢复；医学图像分析；分数阶导数；乳腺钼靶图像；单细胞测序

英文摘要： Image restoration, including deblurring and denoising, has found fundamental research potentials and applications in micro-medical image processing. Current strategies in image restoration are accomplished by energy minimization within l^p space. It lays

英文关键词： image restoration；medical image analysis；fractional derivatives；mammography；single-celled sequencing