基于JPEG 2000的医学图像ROI压缩

1、基于JPEG 2000的医学图像ROI压缩摘要本文简朴先容了无损压缩和有损压缩及其特点，重点先容了基于JPEG2000的感爱好地区(reginfinterestRI)的压缩原理及实现方案，并用实行举行验证，将压缩后的图像与原始图像作了比力，便于医务职员选用差异的压缩比得到得当的图像以举行更正确的诊断。关键词医学图像压缩，JPEG2000，感爱好地区医学图像是医学诊断和疾病治疗的紧张按照，在临床上具有非常紧张的应用代价。但每每这类影像图像的数目很大，每个图像所占的存储空间也不校为了淘汰存储本钱，进步图像在长途医疗中网络中的传输速率，对医疗影像举行压缩是需要的是关键的技能之一。医学图像压缩的重要目

2、的是删除三种差异范例的冗余：编码冗余，像素间冗余及生理视觉冗余。传统的医学图像压缩可分为无损压缩和有损压缩两大类1-2：无损压缩的压缩历程是可逆的，即从压缩后的图像可以或许完全规复出本来的图像，信息没有任何丧失，可保存医疗图像中的全部信息，但压缩比普及不高，一样平常在2：1至3：1之间。有损压缩的压缩历程是不成逆的，即无法完全规复出原图像，信息有必然的丧失，可以获得高的压缩比，一样平常在50：1摆布，乃至更高，但有大概使医学图像中的紧张信息丧失，大概为确切诊断带来影响。3.1压缩头脑及原理为了在现实的临床应用中，使图像既能颠末压缩便于存储传输，又不会影响临床诊断，必要对以上传统的两种要领举行折

3、衷，在两者之间探求一个符合的切入点，新公布的国际尺度JPEG20003-4同时支持有损和无损压缩，而JPEG只能做到有损压缩。JPEG2000利用基于小波变更技能和最新算术熵编码技能，试图使压缩后的图像不单拥有较高的压缩比便于存储传输，别的，JPEG2000的偏向不变性也比力好，能更好地包管图像的质量。所谓感爱好地区(ReginfInterest，RI)是指用户可以恣意指定其感爱好地区图像的压缩质量，大概选择指定的部门先解压缩，以到达在表现的时间突出重点的目的。对一幅医学图像来说，差异的大夫对图像的差异部门的要求是差异的，大夫真正体贴的只是与他诊疗有关的那部门病变地区，而其他地区的质量只要对视

4、觉影响不大就行。以是选择对“感爱好部门RI(reginfinterest)举行无损压缩，别的的部门接纳上述的有损压缩方法举行编码传输，从而既保存了医学图像的诊断性又进步了压缩比。这就是感爱好地区的选择性医学图像压缩计谋。3.2编码流程要实现对感爱好地区的优先编码，必需接纳嵌入式编码方案，嵌入RI后的压缩编码流程如图1所示。JPEG2000编码器的布局起首对原图像数据举行离散小波变更，小波转换的重要目的是要将影像的频率身分抽取出来，通常，低频部门可保存影像的全貌，而高频部门那么产生在所谓的边沿。然后对变更后的小波系数举行量化，接着对量化后的数据举行RI编码，末了形成输出码流。解码器是编码器的逆历

5、程。按照用户的必要来界说一个掩码图像信息(ask)，掩码图像信息现实是一个对应于整幅原始图像的二值图像数据，在界说了对应于与原始图像的掩码图像信息后，还必要进一步求出小波变更后对应于各个子带的掩码，即ask(x，y)，从而实现对各个子带数据的上移位处置惩罚。天生掩码的要拥有两种：回朔法和衍生法。掩码图像信息用来区别RI地区和配景地区的数据。然后将各个子带中与RI地区相干的系数相对付配景地区举行上移位处置惩罚，从而实现RI地区的数据可以或许得到优先的位平面编码处置惩罚，并包管RI地区的数据信息被放在天生码流的前端。相应的，RI地区的图像数据在解码历程中也会得到优先规复，使得RI地区可以或许实现比

6、配景地区更好的规复结果。图1嵌入RI后的压缩编码流程传输历程中，可以先表现“感爱好部门再表现别的图像，实现一种渐进传输方法。当“感爱好部门传输完成后，再对别的部门举行渐进传输，满意必要后，可以不再传输细节部门。如容许以淘汰数据量的传输，进步传输速率，满意体系要求。由于RI地区是不规矩的恣意外形，办理的方案有三种，别离如下所述:方案A是用一个大矩形框将图像的RI地区完全覆盖(如图2(1)所示)，然后对矩形框内的地区接纳高质量压缩，对框外地区接纳低质量压缩。这种要领的长处是易于交互式的地区指定操纵，压缩实现轻易，但是有个很显着的缺点就是服从低下，特别是假设图像的RI地区呈凹状的时间。方案B是用多少

7、个小矩形框将图像的RI地区完全覆盖，然后再别离对各个矩形框内以及框外的地区举行差异质量的压缩。现实应用中，为了易于实现，通常是对图像举行网格状的分别处置惩罚，即把图像分成多少个巨细雷同的“片(slie)(如图2(2)所示)，然后按照图像目的地区的ask信息，确定哪些slie包罗有目的地区，必要举行高质量压缩;哪些不包罗目的地区，必要举行低质量压缩。slie拔取的巨细将决定地区覆盖的正确度，即影响压缩的服从。方案是只对图像ask信息覆盖的目的地区内的数据举行高质量压缩，而对其他地区举行低质量压缩如图2(3)所示)。但是，由于目的地区很大概是恣意外形的，而平凡的离散小波变更、离散余弦变更等都不支持

8、这种恣意外形的图像剖析，因此该方案必要特别的图像变更和编码技能才气实现。本文利用JPEG2000尺度的axshift法对单幅数字医学图像的感爱好地区做RI压缩，该图像区分率为332x385，接纳5级小波剖析。码块巨细为64x64，对RI利用矩形框选定，位置和巨细可眩通过以上的实行我们可以得出结论：JPEG2000可以或许实现医学图像的高质量的压缩，尤其是可以或许以RI压缩方法实现对图像中感爱好地区的压缩，接纳选择性医学图像压缩算法规复的图像精度是差异的，RI部门精度高，偏向小；别的部门精度低，偏向大。由于RI地区可以为医师提供更有用的诊断，非RI地区的压缩比相称高，恰好顺应了长途医疗体系中高压缩比、传输速率快和诊断性能高的要求，将普及的应用于医学图像存储、网上医疗和长途会诊等方面。1田捷，包尚联，周明全.医学影像处置惩罚与阐发.北京:电子产业出书社，2022，273-2832肖振国，田心.医学图像无损压缩与有损压缩技能的希望J.外洋医门生物