基于DPCM與整數(shù)小波變換的紅外醫(yī)學圖像壓縮方法研究.pdf

1、紅外熱像技術是以探測紅外輻射原理，研究人體溫度分布狀態(tài)的一項醫(yī)學生物熱學影像診斷技術，由于它具有無創(chuàng)、無損、無輻射、非接觸、簡便直觀等優(yōu)點，在醫(yī)學臨床和科研中應用越來越廣泛。隨著現(xiàn)代計算機技術及各種醫(yī)學成像技術的發(fā)展，數(shù)字醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)急劇增長，使得本來就有限的存儲空間更加緊缺，傳輸帶寬也受到很大的限制。紅外醫(yī)學圖像有其特殊性，錯誤描述的代價非常高，必須提供一種高重構質(zhì)量的壓縮方法。若不經(jīng)過有效的壓縮，將不能保證醫(yī)療診斷的正確性，也將成為

2、醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、醫(yī)學圖像的存檔與通信系統(tǒng)(PACS)以及遠程醫(yī)療技術的發(fā)展的巨大障礙。 本文在充分分析遠紅外醫(yī)學圖像自身特點的基礎上，采用以下算法來實現(xiàn)紅外醫(yī)學圖像的近無損壓縮： 1、背景去除：由于背景溫度低于正常的人體溫度，所以，我們根據(jù)邊緣檢測算法得到人體邊緣的溫度信息，然后將低于邊緣溫度的其它值設置成標準的測量室溫，從而有利于后面的壓縮處理； 2、圖像數(shù)據(jù)整數(shù)化：由于原始的數(shù)據(jù)本身以浮點數(shù)的方式存放

3、，這極大的影響了數(shù)據(jù)的壓縮效果，因此，在進行壓縮處理前，必須進行整數(shù)化處理，將浮點數(shù)變成整數(shù)； 2、自適應DPCM：為了減少圖像像素間的冗余，我們采用了自適應的DPCM來獲得差分圖像； 3、整數(shù)小波變換：為了實現(xiàn)無損壓縮，我們采用了整數(shù)到整數(shù)的提升小波變換； 4、多層樹集合分裂算法(SPIHT)：為了實現(xiàn)高效的壓縮數(shù)據(jù)，我們采用了著名的SPIHT算法； 5、算術編碼：對于SPIHT后的二進制碼流，為了進一

4、步提高壓縮比，我們采用算術編碼來實現(xiàn)二進制碼流的壓縮； 根據(jù)以上的算法流程可以看出：算法對背景區(qū)域采取了有損壓縮，對于人體區(qū)域，采用了無損壓縮，可以確保在不影響臨床診斷的同時，盡可能的壓縮原始圖像。 計算機模擬實驗表明，DPCM與整數(shù)小波變換相結(jié)合的方法比僅用其中一種得到的壓縮比大大提高，運用SPIHT算法也使壓縮性能有了明顯提高，并且能夠得到良好的信噪比和重構圖像。 綜上所述，本文提出的紅外圖像近無損壓縮的算法