面向PACS系統(tǒng)的圖像增強和圖像加密算法研究.pdf

1、目前，數(shù)字圖像處理已經(jīng)廣泛應用于遙感、軍事、生物醫(yī)學及公共安全諸多領域，圖像增強和圖像加密為兩項重要處理技術(shù)。其中，圖像增強技術(shù)能夠提高被檢測圖像的細節(jié)特征，從而達到識別鑒定圖像的目的。圖像加密技術(shù)能夠使圖像由視覺可以辨認變成視覺無法辨認，從而達到隱藏圖像本身真實信息的目的。
　　數(shù)字化醫(yī)院已經(jīng)成為現(xiàn)代化醫(yī)療的發(fā)展趨勢，PACS(Picture Archivingand Communication Systems影像歸檔和通信系統(tǒng)

2、)是數(shù)字化醫(yī)院的重要硬件支撐。作為PACS中必不可少的兩個環(huán)節(jié)，圖像增強技術(shù)用于提高圖像的清晰度，便于醫(yī)生診斷;圖像加密技術(shù)用于保護用戶隱私，便于圖像資料更安全地保存、傳輸和應用。本文研究對于提高PACS系統(tǒng)技術(shù)水平，促進醫(yī)學圖像增強和加密技術(shù)發(fā)展具有重要的理論意義和實際應用價值。
　　PACS系統(tǒng)中圖像增強主要采用基于Retinex的圖像增強算法和基于數(shù)學形態(tài)學的圖像增強算法。其中，Retinex得到的圖像常常采取常數(shù)增益，由于

3、會使圖像在對比度比較高的邊緣區(qū)域和相對平滑的區(qū)域呈現(xiàn)過大的增強效果，從而在對比度比較高的邊緣區(qū)域呈現(xiàn)光暈現(xiàn)象，在相對平滑的區(qū)域呈現(xiàn)過增強等現(xiàn)象。為此，本文提出基于Retinex理論的PACS系統(tǒng)圖像增強算法，通過全局和局部的分別處理得到增強后的圖像。圖像處理引入非線性擴散模型后形成P-M模型，具有去噪效果明顯的優(yōu)點，但同時會丟失大量的圖像紋理細節(jié)等特征。為了解決這一問題，本文提出一種基于P-M模型的PACS系統(tǒng)圖像增強算法。對亮度、清晰

4、度、對比度、信息熵、絕對均方誤差、峰值均方誤差、歸一化的均方誤差、峰值信噪比、絕對均值誤差、結(jié)構(gòu)相似法和平均梯度等多個指標進行了深入分析。
　　PACS系統(tǒng)中圖像加密主要采用基于混沌理論的圖像加密算法。在現(xiàn)有圖像加密算法基礎上，針對提高PACS系統(tǒng)圖像加密的安全性，以及針對較大尺寸圖像的加密解密速度問題進行了系統(tǒng)研究。在確保安全性的前提下，提出一種基于位平面的快速PACS系統(tǒng)圖像加密算法，利用混沌理論所具有的初值敏感性等特點，將圖