基于JPEG2000的医学图像压缩的研究与应用

论文摘要

医学影像是临床诊断的重要依据。如何针对医学图像的特点进行高效压缩,一直是图像压缩领域的热点问题之一。医学图像压缩要求在保证图像质量的前提下,尽量提高压缩比。新一代图像压缩标准JPEG2000有优越的压缩性能,它具有感兴趣区域编码、码流率控制和渐进传输等功能,非常适合用于医学图像压缩。随着DICOM3.0标准对JPEG2000的支持,更加促进了JPEG2000在医学图像压缩中的应用。本文主要结合JPEG2000标准研究医学图像压缩。首先,介绍医学图像压缩的基础理论;其次,着重研究JPEG2000标准中的关键技术——小波变换,并用实验证明其性能的优越性;再次,深入研究了JPEG2000标准,通过介绍JPEG2000标准的特点,说明其适合于医学图像压缩,研究JPEG2000的编码过程,并针对感兴趣区域编码提出了一种改进方法;最后,在医学影像处理软件中实现了DICOM文件的压缩和解码功能,这个软件还支持多种图像格式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文结构
• 第二章 医学图像压缩的基础理论
• 2.1 图像压缩概念
• 2.2 医学图像压缩的特点
• 2.3 医学图像压缩方法
• 2.3.1 无损压缩
• 2.3.2 有损压缩
• 2.3.3 比较
• 2.4 医学图像压缩的评价标准
• 2.4.1 客观标准
• 2.4.2 主观标准
• 2.5 本章小结
• 第三章 小波变换医学图像压缩
• 3.1 小波变换理论
• 3.1.1 小波变换
• 3.1.2 连续小波变换
• 3.1.3 离散小波变换
• 3.2 小波变换图像压缩
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 小波变换图像压缩过程
• 3.3 图像的小波分解与重构
• 3.3.1 一维信号的分解与合成
• 3.3.2 二维图像的分解与合成
• 3.4 整数小波变换
• 3.5 小波基的选择
• 3.6 小波变换图像编码
• 3.6.1 嵌入式编码
• 3.6.2 嵌入零树小波算法
• 3.6.3 SPIHT 算法
• 3.7 实验及结论
• 3.8 其他小波图像压缩方法
• 3.8.1 小波包图像压缩
• 3.8.2 多小波压缩
• 3.9 本章小结
• 第四章 基于JPEG2000 标准医学图像压缩
• 4.1 概述
• 4.2 JPEG200 标准简介
• 4.2.1 JPEG2000 组成
• 4.2.2 JPEG2000 的特点
• 4.3 JPEG2000 的工作原理
• 4.3.1 输入和预处理
• 4.3.2 离散小波变换
• 4.3.3 量化
• 4.3.4 熵编码
• 4.4 基于感兴趣区域ROI的医学图像压缩
• 4.4.1 感兴趣区域压缩思想概述
• 4.4.2 ROI模板的生成
• 4.4.3 JPEG2000 中的ROI编码算法
• 4.4.4 分步位移法
• 4.5 本章小结
• 第五章 软件实现
• 5.1 医学影像工作站概述
• 5.1.1 功能概述
• 5.1.2 总体设计
• 5.2 多种图像格式的实现
• 5.2.1 多种图像格式
• 5.2.2 动态链接库
• 5.2.3 多种图像格式的设计实现
• 5.3 DICOM 文件的解析和压缩的实现
• 5.3.1 DICOM 标准
• 5.3.2 DICOM 信息模型
• 5.3.3 DICOM 文件结构
• 5.3.4 DICOM文件的解析与压缩
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间研究成果