基于小波分析的醫(yī)學序列圖像壓縮與三維重建方法研究.pdf

1、隨著計算機技術的快速發(fā)展,以及信息通信技術和醫(yī)學圖像技術的不斷深入研究,遠程醫(yī)療系統(tǒng)越來越多地受到人們的重視。在醫(yī)學信息存儲檢索以及遠程醫(yī)療系統(tǒng)中,圖像壓縮與三維重建是兩大核心技術,尤其對遠程醫(yī)療系統(tǒng)的性能和價值有著重要影響,也是目前醫(yī)學圖像處理領域中不斷研究的發(fā)展方向。
　　本文主要對醫(yī)學序列圖像的壓縮與三維重建方法進行了研究,重點對3D SPIHT算法,三維重建中的移動立方體(Marching cubes,MC)算法和光線投射

2、(Ray Casting)算法進行了深入研究與全面分析。主要工作內容如下:
　　首先,通過深入研究EZW算法和SPIHT算法的原理和編碼過程,將SPIHT算法擴展到三維。而原3D SPIHT算法中,LIS掃描時存在冗余編碼問題,同時L表項的產生和處理分兩個過程進行,增加了算法的復雜度。針對以上不足,提出了一種改進的3D SPIHT算法。在改進算法中減少了表征各表項重要性的碼流,并將L型表項的產生和處理融入到一個過程中,降低了算法的

3、復雜度。同時,基于三維小波變換,采用改進的3D SPIHT算法對多組序列圖像進行編/解碼實驗,并從客觀保真度和圖像恢復質量方面對改進算法的性能進行評價與分析。結果表明,改進3D SPIHT算法比原3D SPIHT算法的PSNR值提高1-5dB左右。
　　其次,針對含有大量信息的切片序列編碼時間長,效率低,甚至一般的電腦無法處理的問題,根據相鄰切片間的相關度,提出了一種基于相關性分組改進的序列圖像壓縮方法。同時,借助于3D SPIH

4、T算法和改進的3D SPIHT算法對該方法的可行性進行了驗證分析。實驗結果表明,在相同條件下,該方法大幅度提高了編碼效率,使編碼時間縮短了近1/3—1/2。最后綜合分析得出,分組結合改進的3D SPIHT的方法在提高壓縮性能的同時縮短了編碼時間,提高了編碼效率。
　　最后,針對目前醫(yī)學圖像三維重建方法進行了研究,重點對 MC算法和 Ray Casting算法進行了深入研究,同時分析了可視化工具包VTK(Visualization