基于DICOM標準的醫(yī)學圖像壓縮技術(shù)研究.pdf

1、隨著醫(yī)學影像設(shè)備如超聲、放射、CT等大量進入醫(yī)院，數(shù)字醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，PACS系統(tǒng)應(yīng)運而生。它是一種用于醫(yī)學圖像采集、存儲、管理和傳輸?shù)膱D像存檔及通信系統(tǒng)(PACS)。在PACS系統(tǒng)中運行的醫(yī)學圖像必須有統(tǒng)一的標準，美國放射學院和國家電氣制造商協(xié)會共同制定了DICOM標準，即醫(yī)學數(shù)字成像與通信標準，包括醫(yī)學的數(shù)字成像和通信傳輸兩個方面，成為現(xiàn)在PACS系統(tǒng)中通用的圖像標準。醫(yī)學圖像數(shù)字量大，對存儲設(shè)備和傳輸設(shè)備的性能都提出了極大

2、的挑戰(zhàn)。因此，對于醫(yī)學圖像壓縮算法的研究非常必要。 本文基于醫(yī)學圖像的DICOM格式、提升小波變換和BP網(wǎng)絡(luò)算法原理，結(jié)合臨床實踐的可操作性，對醫(yī)學圖像壓縮算法進行了較為深入的研究和探討。論文的主要工作如下： (1)論文在提升小波變換的基礎(chǔ)上，研究了一種新的有效的圖像壓縮算法。它使用系數(shù)為有理數(shù)的9/7提升小波濾波器，同時融合了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人眼視覺系統(tǒng)。為了提高重建圖像的精確性，本文算法采用改進的系數(shù)為有理數(shù)的濾波器，

3、解決了小波變換后的系數(shù)為浮點數(shù)造成的壓縮過程不可逆的問題；進一步的，在提升小波變換基礎(chǔ)上，針對其濾波器系數(shù)進行了大量實驗，最終選取到一組有理系數(shù)，在數(shù)值上接近原來的無理系數(shù)，在壓縮性能上與原濾波器相差無幾。 (2)小波變換后根據(jù)人眼視覺系統(tǒng)的原理，對小波系數(shù)進行按分解級劃分，根據(jù)頻帶的重要性選擇不同BP網(wǎng)絡(luò)進行自組織學習壓縮。同時，針對BP網(wǎng)絡(luò)中不同的訓練算法進行多組仿真實驗和對比，通過得到的仿真結(jié)果選取了最優(yōu)的算法，為后續(xù)章節(jié)

4、中軟件系統(tǒng)的開發(fā)打下了基礎(chǔ)。 (3)基于Windows環(huán)境，采用Visual C++可視化編程開發(fā)了醫(yī)學圖像壓縮軟件系統(tǒng)。主要完成本文所提出算法和經(jīng)典EZW編碼壓縮算法以及DICOM文件與BMP文件的轉(zhuǎn)換?？梢酝ㄟ^可視化拉條來選擇圖像壓縮質(zhì)量，在當前窗口下觀察到不同PSNR值情況時的圖像質(zhì)量來決定最終的壓縮比。 (4)開發(fā)了DICOM文件操作軟件。DICOM文件作為一種運行在PACS系統(tǒng)中的特殊的文件格式，有其獨特的文件