De-noising Multi-coil Magnetic Resonance Imaging Using Patch-Based Adaptive Filtering in Wavelet Domain


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Magnetic resonance imaging (MRI) frequently requires transform domain de-noising methods to preserve important features in the reconstructed images such as corners, sharp structures, and edges. Wavelet transform-based image de-noising is a standard approach used in MRI to recover smooth surface and sharp edges from the given noisy MR images, thereby improving diagnostic interpretations. Parallel magnetic resonance imaging (pMRI) techniques such as SENSE have been recently developed with an aim to improve the data acquisition speed, signal-to-noise ratio (SNR), and spatial resolution of the reconstructed images. However, the SENSE reconstruction algorithm often encounters noise during data acquisition and reconstruction process which not only contaminates the quality of the reconstructed images but also leads to poor diagnostic interpretations in clinical settings. During SENSE reconstruction process, noise can appear in the reconstructed image mainly due to two reasons (1) imperfections in the receiver coils; (2) un-folding the aliased images of multiple receiver coils to obtain a single composite image. In this paper, a new adaptive patch-based filtering in wavelet domain is presented to recover sharp structures and edges without introducing any artifacts in the SENSE reconstructed images. The proposed method uses soft-thresholding function as a shrinkage process which typically involves thresholding the small wavelet coefficients to reduce the noise without affecting the important features in the SENSE reconstructed images. For the evaluation of the proposed method, several experiments are performed using simulated phantom and in vivo data sets. The SENSE reconstruction quality using the proposed method is compared with contemporary de-nosing techniques, in terms of structural similarity index (SSIM) and peak signal-to-noise ratio (PSNR). Experimental results demonstrate that the SENSE reconstruction using the proposed method when compared to the other contemporary de-nosing methods successfully removes the noise and preserves the fine details in the reconstructed MR images without introducing blurring artifacts.

Об авторах

Omair Inam

Department of Electrical and Computer Engineering, COMSATS University Islamabad

Автор, ответственный за переписку.
Email: omair_inam@comsats.edu.pk
ORCID iD: 0000-0003-0394-3533
Пакистан, Islamabad

Mahmood Qureshi

Department of Electrical and Computer Engineering, COMSATS University Islamabad

Email: omair_inam@comsats.edu.pk
Пакистан, Islamabad

Hammad Omer

Department of Electrical and Computer Engineering, COMSATS University Islamabad

Email: omair_inam@comsats.edu.pk
Пакистан, Islamabad

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer-Verlag GmbH Austria, part of Springer Nature, 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».