Khuếch tán phi tuyến và Tensor cấu trúc trong mô hình hóa nhằm giảm nhiễu đốm và tăng cường biên trong ảnh siêu âm

Nhiễu đốm thường ảnh hưởng tới chất lượng ảnh siêu âm y tế, làm giảm độ phân giải và độ tương phản ảnh. Nhiễu đốm là một thuộc tính cố hữu của ảnh được tạo ra do sự giao thoa ngẫu nhiên liên quan tới sự dội lại nhất quán tự nhiên của sóng truyền mà nguyên nhân là hiện tượng tán xạ. Nhiều giải pháp loại bỏ nhiễu đốm, không làm mất thông tin biên ảnh đã được đề xuất. Bài báo này đề xuất hai tiến trình khuếch tán, trong đó khuếch tán đẳng hướng để giải quyết bài toán giảm nhiễu đốm, khuếch tán bất đẳng hướng để tăng cường biên và các chi tiết cục bộ trong ảnh siêu âm. Cả hai trường hợp này được điều khiển bằng mô hình khuếch tán phi tuyến và tensor cấu trúc. Mô hình đề xuất kết hợp giữa tiến trình khuếch tán phi tuyến chỉnh hóa với phương trình dịch chuyển đường cong trung bình và tensor cấu trúc. Mô hình thực hiện đồng thời giảm nhiễu đốm vùng đồng nhất và tăng cường cấu trúc ảnh vùng không đồng nhất bằng cách sử dụng khuếch tán phi tuyến theo hướng biến đổi cục bộ gradient của ảnh. Bài báo cũng trình bày các kết quả thực nghiệm được thực hiện trên ảnh siêu âm bị ảnh hưởng bởi nhiễu đốm để minh họa hiệu quả của mô hình đề xuất.