论文摘要
随着信息技术的飞速发展和计算机应用水平的不断提高,面向医学诊疗的新一代信息管理系统已经逐渐由过去的功能单一的医院信息系统(Hospital Information System,HIS)、放射信息系统(Radiological Information System,RIS)等事务管理模式发展成为面向医疗服务的集病人信息、医学影像信息和医疗管理信息为一体的综合化医院管理信息系统。医学影像存档与通讯系统(Picture Archiving and Communication System,PACS)是综合化医院管理信息系统中的一个重要组成部分,旨在全面解决医学图像获取、显示、存储、传输和管理,该技术代表着目前医疗信息应用系统的最高水平,也是今后医院信息化发展的必然趋势。随着PACS系统的重要性逐渐被人们所认识,其相关技术在近20年中也得到了迅速发展,其中急需解决的重大关键技术包括:存储介质、影像数据获取、高清晰度显示、高效的数据压缩等。这些技术在PACS系统中起着举足轻重的作用,其中任何一项关键技术的解决都会极大地推动PACS的发展。本论文针对PACS系统中的影像数据压缩这一关键技术进行了深入的研究。本论文的前三章依次介绍了PACS系统和数据压缩的发展历史、数据压缩的信息论基础和小波变换理论等。第四章首先概括了JPEG的压缩算法流程及其缺陷,然后详尽地介绍了JPEG 2000图像压缩标准。第五章是作者的主要工作,首先解析了DICOM 3.0标准医学图像文件格式,然后给出了本文实现的基于JPEG 2000的医学影像压缩系统,对比和分析了JPEG、JPEG2000和H.264帧内编码对单帧图像的压缩效果。研究结果表明对于诊断用的医学单帧图像应采用JPEG2000静态图像压缩标准的无损压缩算法;而对于有损压缩,采用JPEG2000静态图像压缩标准的压缩效果优于采用JPEG的压缩效果。同时,实验数据表明,对于单帧医学影像,基于整数离散余弦变换的H.264帧内压缩编码效果要优于JPEG2000标准的压缩效果,新一代静态图像编码方法中的H.264帧内压缩编码有很大的发展潜质。同时,本文对Motion JPEG2000在医学序列图像中的应用进行了尝试性研究,给出了一种采用JPEG 2000标准的多帧医学图像DICOM3.0文件典型结构。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 课题的研究背景与问题的提出1.2 国内外相关研究状况1.2.1 PACS的历史1.2.2 PACS的国内外发展状况1.2.3 数据压缩技术的发展历史1.3 本论文的主要研究内容第二章 图像压缩基本理论2.1 图像压缩的信息论基础2.1.1 自信息量与信息熵2.1.2 条件熵、互信息量与联合熵2.1.3 编码2.2 离散信源的无失真编码2.3 率失真理论2.3.1 率失真函数2.3.2 率失真编码定理2.4 图像压缩的主要方法2.4.1 基于统计特性的压缩方法2.4.2 第二代图像压缩方法2.5 图像编码技术2.5.1 位平面编码2.5.2 子带编码技术2.6 图像压缩的质量评价标准2.6.1 图像重建质量评价2.6.2 压缩率2.6.3 算法复杂度2.6.4 处理速度第三章 小波变换理论3.1 傅立叶变换和短时傅立叶变换3.1.1 傅立叶变换及其缺陷分析3.1.2 信号的持续时间和不确定性原则3.1.3 短时傅立叶变换及其缺陷分析3.2 小波变换3.2.1 连续小波变换3.2.2 离散小波变换3.2.3 二进小波变换3.2.4 多分辨率分析3.2.5 Mallat算法和提升框架（ Lifting Scheme ） 算法第四章 JPEG 2000 标准压缩编码算法4.1 JPEG标准的编码算法及其缺陷4.1.1 JPEG标准的编码算法4.1.2 JPEG标准编码算法的缺陷分析4.2 JPEG 2000 静态图像压缩标准4.2.1 JPEG 2000 的历史及特征4.2.2 JPEG 2000 的基本框架及实现4.2.3 JPEG 2000 中的核心算法4.2.4 Motion-JPEG 2000第五章 基于JPEG 2000 标准的医学图像压缩5.1 医学图像特点5.2 DICOM 3.0 标准的数据格式和文件格式5.2.1 DICOM 3.0 标准的数据格式5.2.2 DICOM 3.0 标准的文件格式5.2.3 DICOM 3.0 医学影像数据编码5.3 DICOM 3.0 与BMP图像格式的转换5.4 医学图像压缩系统的实现5.4.1 基于JPEG2000 的单帧医学图像压缩的实现5.4.2 JPEG2000 压缩算法的无损压缩性能5.4.3 JPEG2000 与JPEG压缩算法的有损压缩的性能比较5.4.4 JPEG2000 的单帧图像压缩与H.264 帧内压缩算法的比较5.4.5 Motion JPEG2000 在医学视频中的应用第六章 总结和展望6.1 总结6.2 展望参考文献攻读硕士期间发表的论文攻读硕士期间参与的科研项目和获得的奖励致谢
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标签：小波变换论文; 图像数据压缩论文;
