Зниження шумової складової сигналу в просторово-частотній області для магнітно-резонансної томографії з використанням багатовіконного методу
| Автори | С.П. Мамотенко, А.В. Нетреба |
| Афіліація |
Факультет радіофізики, електроніки та комп’ютерних систем, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, 01601 Київ, Україна |
| Е-mail | avn@univ.kiev.ua |
| Випуск | Том 18, Рік 2026, Номер 1 |
| Дати | Одержано 15 грудня 2025; у відредагованій формі 17 лютого 2026; опубліковано online 25 лютого 2026 |
| Цитування | С.П. Мамотенко, А.В. Нетреба, Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 1, 01008 (2026) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.18(1).01008 |
| PACS Number(s) | 87.57.cm |
| Ключові слова | МРТ (4) , Періодограма, Багатовіконний метод, Ґауссівський шум, Перетворення Фур'є (3) , Реконструкція (3) , Шумозниження. |
| Анотація |
Медичні дані, якими є безпосередні результати МРТ-обстежень, на початковому етапі реєструються у вигляді сукупності даних, яка відповідає просторовому спектру виміряного сигналу. Високочастотна частина цього сигналу зазнає впливу шумів біологічного й небіологічного походження, що може ускладнювати інтерпретацію медичного зображення. Для зменшення цього впливу шумозниження традиційно виконують шляхом застосування різних типів фільтрів і віконних функцій до фінальних МРТ-зображень, наприклад T2-зважених, або ж шляхом перетворення їх у частотну область. Однак ці зображення оптимізовані не для шумозниження, а для зручності інтерпретації медичним спеціалістом, тому існує ризик некоректного відновлення початкового сигналу й втрати деталізації зображення. Останнім часом у наукових публікаціях було відмічено підхід багатовіконного аналізу, який використовує кілька ортогональних вікон для обробки зображення з шумом. У цій роботі ми досліджуємо його можливості для шумозниження, використовуючи дані що містять фазову, і амплітудну інформацію, на основі яких формується комплексне зображення, з якого відтворюється k-простір. Ці умови є більш наближеним до реального процесу реєстрації МРТ-сигналу. Ми припускаємо, що використання кількох вікон у k-просторі може зменшити зміщення та дисперсію спектральної оцінки, що призведе до зниження рівня шуму. Щоб визначити, як кількість вікон впливає на ефективність шумозниження, виконано порівняння з одновіконною періодограмою, а також із фільтром Non-Local Means (NLM) – одним із найпоширеніших підходів до шумозниження в медичних зображеннях. Результати, оцінені за піковим співвідношенням сигналу до шуму (PSNR), показують вищі значення для багатовіконного методу, ніж для двох інших. Тоді як індекс подібності ознак (FSIM) дає однакові значення для багатовіконного методу і методу стандартної періодограми, але обидва ці методи поступаються NLM фільтру. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Розробка та виготовлення компактної широкосмугової антени для бездротових та застосувань в діапазонах ISM/WiMAX/WiFi/5G [01001-1-01001-12]2) Формування багатокомпонентного твердого розчину (Ti, V)(C, N) шляхом механохімічного синтезу порошкової суміші TiPT-4–VNCGr [01002-1-01002-7]
3) Електронна структура кристалів ZnTS, модифікована обміном місцями атомів Zn та S [01003-1-01003-6]
4) Математичне моделювання допустимих термопружних напружень в оптичних елементах електроенергетичних систем [01004-1-01004-6]
5) Вплив температури прожарювання на оптичні властивості наночастинок сплаву AlSbO4, синтезованих золь-гель методом [01005-1-01005-4]
6) Ефективність електромагнітного екранування поліпропіленового нанокомпозиту, наповненого графеном [01006-1-01006-5]
7) Вплив температури синтезу на оптичні характеристики наноструктур ZnO-TA для оптоелектронних застосувань [01007-1-01007-9]
8) Багатоцільова нейрона мережа для медичної діагностики з перспективою розгортання на ПЛІС [01009-1-01009-6]
9) Розробка датчика електричного струму для моніторингу та автоматизації очищення фотоелектричних електростанцій [01010-1-01010-5]
10) Аb initio обчислювальна схема для опису кінетичних властивостей вюртцитного оксиду цинку [01011-1-01011-5]
11) Структурно-хімічні особливості епоксидних композитів, наповнених біогенним лігноцелюлозним наповнювачем, отриманим з агропромислових відходів [01012-1-01012-7]
12) Електропровідність тонких плівок мідно-нікелевих сплавів [01013-1-01013-7]
13) Проектування лінійної антенної решітки методом Дольфа-Чебишева для високого коефіцієнта посилення та зменшення бічних пелюсток у бездротових системах [01014-1-01014-4]
14) Рукавичка з тактильним зворотним зв’язком на базі Arduino для людей з вадами зору [01015-1-01015-4]
15) Багатопроменева планарна антенна система на основі лінз Ротмана для застосувань UWB IoT [01016-1-01016-5]
16) Корелятивне дослідження IMPATT на основі алмазів DDR та кремнію в терагерцовому режимі [01017-1-01017-4]
17) Розробка компактних, низькоенергетичних КМОП-тригерів для високошвидкісних застосувань [01018-1-01018-5]
18) Конструкція подвійної антени з безконтактним зв'язком для застосувань у діапазоні X [01019-1-01019-5]
19) Розробка та аналіз енергоефективного перемикача рівнів напруги для низькопотужних застосувань [01020-1-01020-5]
20) Вплив нановуглецевих добавок на механічні властивості цементних композитів: дослідження змін статичних та динамічних модулів пружності [01021-1-01021-5]
21) Розмірний аналіз мікросмужкової патч-антени для різних підкладок [01022-1-01022-4]
22) Оптимальна конструкція антени для інтелектуальної системи управління дорожнім рухом з використанням CST [01023-1-01023-4]
23) Аналіз 1 х 4-мережевої антенної решітки для зв’язку 5G [01024-1-01024-4]
24) Інфляція в космології поля творіння з об’ємною в’язкістю та змінною космологічною константою [01025-1-01025-5]
25) Генерація у GaN діоді з 2D-h-BN- шаром [01026-1-01026-5]
26) Умови імпульсного газорозрядного синтезу тонких плівок з високою іонною провідністю [01027-1-01027-6]
27) Застосування ансамблевих алгоритмів машинного навчання для моделювання термомеханічних властивостей нанонаповнених епоксидних композитів [01028-1-01028-10]
28) Покращена продуктивність сонячних елементів з використанням композиту графен/TiO2 як шару електронного транспорту [01029-1-01029-7]
29) Дослідження розподілу пор в активованому вуглеці методом низькотемпературної адсорбції азоту [01030-1-01030-9]
30) Особливості надання епоксидним системам антистатичних властивостей з використанням нанотрубок [01031-1-01031-4]
31) Вплив густини струму на хімічний склад наночастинок ZnS за відсутності та присутності ПАР ATLAS FLUKA [01032-1-01032-6]
32) Десятикутна чотиридіапазонна щілинна мікросмужкова антена для бездротових мереж 5G [01033-1-01033-5]
33) Вплив активного та пасивного охолодження на продуктивність фотоелектричних модулів [01034-1-01034-5]
34) Чисельне дослідження електричних характеристик перехресно-зшитого поліетилену для фотогальванічних застосувань [01035-1-01035-4]
35) Аналіз перехідних процесів та порівняння різних підсилювачів вимірювання напруги та струму [01036-1-01036-5]
