2D Gradient Algorithms for Noise Reduction in Radiological Images

In areas such as biomedical image processing, the techniques or methods used to recover the content in noise-contaminated signals are essential. One of them has been adaptive filtering, which, by adjusting to the desired signal through real-time updating of the coefficients, allows improvement and d...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Repositorio:
RiUPTC: Repositorio Institucional UPTC
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.uptc.edu.co:001/14376
Acceso en línea:
https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/16178
https://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/14376
Palabra clave:
Noise cancellation
Signal processing
Radiological images
Gradient algorithm
Cancelación de Ruido
Procesamiento de señales
Imágenes Radiológicas
Algoritmo Gradiente
Rights
openAccess
License
Copyright (c) 2023 Jhonatan Collazos-Ramírez, Pablo-Emilio Jojoa, Juan-Pablo Hoyos
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description In areas such as biomedical image processing, the techniques or methods used to recover the content in noise-contaminated signals are essential. One of them has been adaptive filtering, which, by adjusting to the desired signal through real-time updating of the coefficients, allows improvement and deconvolution in the recovery of degraded or contaminated images, attracting the attention of researchers in inverse problems. In this paper, the 2D-AR  gradient algorithm is used in noise reduction in dental radiological images, for which simulations are performed to obtain the best configuration of the hyperparameters, and a statistical analysis of the values obtained is performed. Based on the simulation results and the established metrics, it is demonstrated that the algorithm achieves a slightly higher noise reduction than the other 2D gradient algorithms (LMS and NLMS).
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Based on the simulation results and the established metrics, it is demonstrated that the algorithm achieves a slightly higher noise reduction than the other 2D gradient algorithms (LMS and NLMS).En áreas como el procesamiento de imágenes biomédicas las técnicas o métodos para recuperar el contenido en señales que están contaminadas con ruido son indispensables. Una de ellas ha sido el filtrado adaptativo que, al ajustarse a la señal deseada a través de la actualización en tiempo real de los coeficientes permite el mejoramiento y la deconvolución en la recuperación de imágenes degradadas o contaminadas, logrando atraer la atención de investigadores en problemas inversos. En este artículo el algoritmo del gradiente 2D-AR  es utilizado en la reducción de ruido en imágenes radiológicas dentales, para lo cual se realizan simulaciones para obtener la mejor configuración de los hiperparámetros y se realiza un análisis estadístico de los valores obtenidos. Con base en los resultados de la simulación y las métricas establecidas, se demuestra que el algoritmo logra una reducción del ruido estadísticamente superior que los otros algoritmos del gradiente 2D (LMS y NLMS). En áreas como el procesamiento de imágenes biomédicas las técnicas o métodos para recuperar el contenido en señales que están contaminadas con ruido son indispensables. Una de ellas ha sido el filtrado adaptativo que, al ajustarse a la señal deseada a través de la actualización en tiempo real de los coeficientes permite el mejoramiento y la deconvolución en la recuperación de imágenes degradadas o contaminadas, logrando atraer la atención de investigadores en problemas inversos. En este artículo el algoritmo del gradiente 2D-AR  es utilizado en la reducción de ruido en imágenes radiológicas dentales, para lo cual se realizan simulaciones para obtener la mejor configuración de los hiperparámetros y se realiza un análisis estadístico de los valores obtenidos. Con base en los resultados de la simulación y las métricas establecidas, se demuestra que el algoritmo logra una reducción del ruido estadísticamente superior que los otros algoritmos del gradiente 2D (LMS y NLMS).application/pdftext/xmlengengUniversidad Pedagógica y Tecnológica de Colombiahttps://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/16178/13452https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/16178/13812Copyright (c) 2023 Jhonatan Collazos-Ramírez, Pablo-Emilio Jojoa, Juan-Pablo Hoyoshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Revista Facultad de Ingeniería; Vol. 32 No. 65 (2023): July-September 2023 (Continuous Publication); e16178Revista Facultad de Ingeniería; Vol. 32 Núm. 65 (2023): Julio-Septiembre 2023 (Publicación Continua); e161782357-53280121-1129Noise cancellationSignal processingRadiological imagesGradient algorithmCancelación de RuidoProcesamiento de señalesImágenes RadiológicasAlgoritmo Gradiente2D Gradient Algorithms for Noise Reduction in Radiological ImagesAlgoritmo de gradiente 2D para la reducción del ruido en imágenes radiológicasArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Collazos-Ramírez, JhonatanJojoa, Pablo-EmilioHoyos, Juan-PabloPublicationORIGINAL13452.htmltext/html32378https://repositorio.uptc.edu.co/bitstreams/894be8b6-f8f7-4258-95bf-da3a412a3bb9/downloada1d18300ecad34866bfa66ead2fa544bMD51trueAnonymousREAD13812.htmltext/html31914https://repositorio.uptc.edu.co/bitstreams/1816df34-46df-4c8d-8896-5aeb4434c045/downloadebdffa94e6e08b33328fb8ef0e674f88MD52falseAnonymousREADTEXT13452.html.txt13452.html.txtExtracted texttext/plain5483https://repositorio.uptc.edu.co/bitstreams/c6278a09-f27c-444f-94c5-b221434ac436/download254af73b608bc550f732b3545cd22f75MD53falseAnonymousREAD13812.html.txt13812.html.txtExtracted texttext/plain5230https://repositorio.uptc.edu.co/bitstreams/81b5d803-88aa-4eb1-be68-7813ffea866f/download87466c6571c46f91642dd4d772054685MD54falseAnonymousREAD001/14376oai:repositorio.uptc.edu.co:001/143762026-04-30 14:24:18.579open.accesshttps://repositorio.uptc.edu.coRepositorio Institucional UPTCbdigital@metabiblioteca.com