ĐÀM ĐỨc cưỜng ứng dụng kỹ thuật kết hợp tần số nhằm nâng cao chất lưỢng ảnh siêU Âm cắt lớP



tải về 362.16 Kb.
trang3/6
Chuyển đổi dữ liệu29.10.2017
Kích362.16 Kb.
1   2   3   4   5   6

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT


Với mục tiêu cải thiện chất lượng ảnh khôi phục để có thể áp dụng tạo ảnh trong y tế, tác giả đưa ra phương pháp sử dụng việc kết hợp hai tần số áp dụng cho DBIM – Lặp vi phân Born. Nội dung của phương pháp được cho ở dưới đây:



    1. Đề xuất

Phương pháp đề xuất đưa ra gồm 3 bước:

Phương Pháp Đề xuất

Gọi tổng số bước lặp của cả quá trình là sum_iter, số vòng lặp thực hiện với f1 là như vậy số vòng lặp thực hiện với f2 là



  • Bước 1: Tìm số lần lặp tối ưu Niter thực hiện với tần số f1, bước này xác định số lần lặp với tần số thấp f1 là bao nhiêu trong tổng số bước lặp để thu được ảnh có chất lượng tốt nhất.

  • Bước 2: Áp dụng khôi phục cho vùng lưới có kích cỡ ở tần số thấp f1 với số lần lặp x được tìm ở bước 1 . Kết quả hàm mục tiêu thu được ở phần này là .

  • Bước 3: Cuối cùng sử dụng kết quả hàm mục tiêu thu được ở bước 2 mang trở lại DBIM lặp () lần để tiếp tục quá trình khôi phục.

Giá trị của x cần phải được xác định trước, điều này rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến chất lượng ảnh khôi phục. ta sẽ trình bày việc tìm x ở phần 3.2

Trước hết ta có thuật toán để khôi phục sau:



Thuật toán 4: DBIM đề xuất

1: chọn giá trị khởi tạo =

2: for =1 to N1, do

3: Tính , and tương ứng với cùng tần số f1

4: Tính là hiệu của kết quả tiên đoán và kết quả đo.

5: Cập nhập giá trị Thỏa mãn (2.10).

6: Tính giá trị

7: end for

8: for =N1+1 to N, do

9: Tính , and tương ứng với cùng tần số f2

10: Tính là hiệu của kết quả tiên đoán và kết quả đo.

11: Tính Thỏa mãn (2.10).

12: Tính giá trị

13: if RRE< tolerance, then

14: Terminate iterations.

15: end if

16: end for

Tolerance là ngưỡng sai số cho trước quyết định bởi nhiễu nền (noise floor) [10].



    1. Tìm giá trị x tối ưu.

Theo như phương pháp đề xuất trong 3.1 - Chương 3 trước hết ta phải tìm số lần lặp tối ưu khi thực hiện lặp ở tần số thấp f1. Với tổng số bước lặp của cả quá trình là . Ta có thuật toán để so sánh sau:

Thuật toán 5: Tìm số lần lặp tối ưu với f1

1: for x = 1 đến , do

2: DF - DBIM – Đề xuất.

3: Tính err theo công thức (2.13), hoặc RMSE [11] theo công thức (2.14)

4: Lập bảng tương ứng với từng giá trị x

5: end for



(2.13)

(2.14)

Như vậy sau khi thực hiện xong Thuật toán 5 ta có thể tìm được giá trị x tối ưu. Ta xét những kịch bản (scenarios) sau:



Kịch bản 1: Xét số mẫu nhiều (số mãy phát và máy thu nhiều)

Thông số mô phỏng:

Tần số f1 = 1MHz , f2 = 2Mhz

N = 22, = 8

Đường kính vùng tán xạ= 4*lamda=0.0031

Chênh lệch tốc độ truyền sóng 2%

5% Nhiễu Gaussian (SNR = 26 dB)

Máy thu = 22, Máy phát = 44

Bảng 3.1: Sai số ứng với từng giá trị của x sau tổng số bước lặp là 8


Tổng số vòng lặp là 8

X

1

2

3

4

5

6

7

Sai số

0.7874

0.1507

0.1522

0.1553

0.1601

0.1682

0.1839

Hình 3.1: Sai số qua các bước lặp (máy phát = 44, máy thu = 22)



Nhìn vào đồ thị và bảng ta thấy rằng x = 2 cho giá trị sai số nhỏ nhất, đây là trường hợp nhiều mẫu như vậy số mẫu nhiều thì x nhỏ

Kịch bản 2: Xét số mẫu nhỏ (số mãy phát và máy thu giảm đi 3 lần so với kịch bản 1)

Thông số mô phỏng:

Tần số f1 = 1MHz , f2 = 2Mhz

N = 22, = 8

Đường kính vùng tán xạ= 4*lamda=0.0031

Chênh lệch tốc độ truyền sóng 2%

5% Nhiễu Gaussian(SNR = 26 dB)

Máy thu = 7, Máy phát = 15

Bảng 3.2: Sai số ứng với từng giá trị của x sau tổng số bước lặp là 8


Tổng số vòng lặp là 8

X

1

2

3

4

5

6

7

Sai số

NaN

NaN

0.3457

0.3276

0.3202

0.3149

0.3146

Hình 3.2: Sai số qua các bước lặp (máy phát = 15, máy thu = 7)



Từ đồ thị và bảng ta thấy rằng x = 7 cho giá trị sai số nhỏ nhất, ở những giá số mẫu ít thì x lớn.

Kịch bản 3: Xét số mẫu trung bình (Số mãy phát và máy thu bằng ½ so với kịch bản 1)

Thông số mô phỏng:

Tần số f1 = 1MHz , f2 = 2Mhz

N = 22, = 8

Đường kính vùng tán xạ= 4*lamda=0.0031

Chênh lệch tốc độ truyền sóng 2%

5% Nhiễu Gaussian(SNR = 26 dB)

Máy thu = 11, Máy phát = 22

Bảng 3.3: Sai số ứng với từng giá trị của x sau tổng số bước lặp là 8


Tổng số vòng lặp là 8

X

1

2

3

4

5

6

7

Sai số

0.7558

0.2281

0.2093

0.2071

0.2074

0.2085

0.2157

Hình 3.3: Sai số qua các bước lặp (máy phát = 22, máy thu = 11)



Từ đồ thị và bảng ta thấy rằng x = 4 cho giá trị sai số nhỏ nhất, số mẫu trung bình thì giá trị x (Niter) là trung bình (so với tổng số vòng lặp là 8)

Kịch bản 4: Tiếp tục xét một trường hợp mẫu trung bình

Thông số mô phỏng:

Tần số f1 = 1MHz , f2 = 2Mhz

N = 22, = 8

Đường kính vùng tán xạ= 4*lamda=0.0031

Chênh lệch tốc độ truyền sóng 2%

5% Nhiễu Gaussian(SNR = 26 dB)

Máy thu = 14, Máy phát = 27

Bảng 3.4: Sai số ứng với từng giá trị của x sau tổng số bước lặp là 8


Tổng số vòng lặp là 8

X

1

2

3

4

5

6

7

Sai số

0.9442

0.2098

0.1977

0.1975

0.1986

0.2011

0.2110

Hình 3.4: Sai số qua các bước lặp (máy phát = 27, máy thu = 14)



Tương tự như kịch bản 3 từ kết quả đồ thị và bảng thì x= 4 cho giá trị sai số nhỏ nhất, số mẫu trung bình thì x là trung bình (so với tổng số vòng lặp là 8)

Kết luận: Qua thí nghiệm mô phỏng với những giá trị pixel N khác ta cũng thấy rằng x thay đổi phụ thuộc vào số mẫu (số liệu), tức là số máy phát và máy thu. Cụ thể là số mẫu nhiều thì x là nhỏ tức là kết quả chỉ phụ thuộc vào f2, số mẫu ít thì x lớn kết quả chỉ phụ thuộc vào f1, và số mẫu trung bình thì giá trị của x là trung bình hay kết quả phụ thuộc cả vào f1 f2. Ta chọn số mẫu ở mức trung bình khi đó x sẽ phụ thuộc vào cả f1 và f2 (tức số máy phát máy thu ở mức trung bình), chọn máy phát = 22, máy thu =11 để khảo sát ở phần kết quả.


1   2   3   4   5   6


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2017
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương