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动态射线数字图像序列降噪算法及快速实现 杨民1 孟凡勇2 梁丽红3魏东波1 （1.北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191；2.中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190; 3.中国特种设备检测研究院，北京100013） 摘要：为了实现动态射线数字成像(DR)系统的快速降噪，分析了X射线数字实时成像系统的 噪声特点和原始的基于图像序列的NL-means降噪算法的不足，提出了一种改进的NL-means序列 图像降噪算法。同时，为了解决NL-means降噪算法计算量大、运算速度慢的问题，利用可编程图形 处理单元(GPU)并行计算和高速浮点计算特性，将图像映射为GPU中的纹理，采用多线程并行计 算，使得NL-means算法在GPU中加速执行。实验结果表明，改进之后的算法有效地抑制了动态 DR图像中的随机噪声，同时保留了图像的细节信息。GPU加速方法可以在不损失图像信息的前 提下，实现实时降噪。 信息处理技术；射线数字成像；图像降噪；NL-means算法；图形处理单元 TP391 A 1000-1093(2011)11-1331-06 DenoisingAlgorithmforDynamicDigitalX-ray ImageSequencesandItsFastImplementation YANGMin MENGFan-yong LIANGLi-hong WEIDong-bo 2010-03-12 国家自然科学基金资助项目61077011);中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室开放基金资助 项目(MPCS-2011-D-03) 杨民 （1975-），男，副教授，博士。E-mail：minyang,ndt@263.net 第32卷 1333 第32卷 @@[1] LeeHY,ParkDS,LeeSD,etal.Aneffectiveimageenhance mentfilteringfornoisyimagesequences[J].ProcofSPIE-IST ElectronicImaging,2006,6069:1-9. @@[2] AleksandraPizurica,VladimirZlokolica,WilfriedPhilips.Noise reductioninvideosequencesusingwavelet-domainandtemporal filtering[J].ProcofSPIE,2004,5266:48-59. @@[3] SamyR.Anadaptiveimagesequeneefilteringschemebasedon motiondetection[J].procofSPIE1985,596:135-144. @@[4] SezanMI,OzkanMK,FogelSV,etal.Temporallyadaptivefil teringofnoisysequencesusingarobustmotionestimationalgo 像降噪[J].北京航空航天大学学报，2009，35(7):833- rithm[C]//ProceedingsoftheIntConfAcousticsSpeechandSig 837. nalProcessing,Toronto:1991:2429-2432. LIBao-lei,YANGMin,LIJun-jiang.Denoisingofmicro-CTim @@[5] KokaramAC.Motionpicturerestoration[D].Cambridge:Cam agebasedonimprovedNL-meansalgorithm[J].JournalofBeijing