以邊界提取為基礎的醫學影像無損壓縮方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機圖像處理領域，特別涉及一種以邊界提取為基礎的醫學影像無損壓縮方法。是一種針對醫學影像自身特性的高壓縮比的無損可還原圖像壓縮方法。
【背景技術】
[0002]伴隨數字化，網絡化時代的到來，醫學領域的數字化，網絡化也已成為必然趨勢，現如今，數字醫學影像也已廣泛的普及，然而，隨著醫學影像數量的不斷大量增加，且醫學影像本身占用內存過大，不但使存儲產生壓力，而且在傳輸過程中對網絡產生壓力，同時會導致數字醫學影像查詢系統中由于多個醫生并發訪問而產生卡頓現象，由此，如何從根本上同時解決醫學影像在存儲和傳輸中所造成的壓力，已成為了一個迫切需要解決的問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種以邊界提取為基礎的醫學影像無損壓縮方法，解決了隨著醫學影像數量不斷增加導致的對網絡和存儲產生的壓力，用終端的計算量來換取更短的傳輸時間以及更小的存儲空間消耗。
[0004]本發明的上述目的通過以下技術方案實現:
以邊界提取為基礎的醫學影像無損壓縮方法，將醫學影像中的所有邊逐層提取，并存儲邊界及邊界間的包含關系，在存儲的同時做到對圖像的無損壓縮，具體步驟如下:
(1)對邊界進行提取:
(1.0掃描像素點，找到第一個與背景像素不同的像素點，命名為點I ;
(1.2)在點I的左上，上，右上，右，右下，下，左下，左八個位置中檢索是否存在與點I完全相同的像素點，若存在，命名為點2 ;
(1.3)以點2為中心執行步驟(1.2)，將存在的點依次命名為點3，點4……，直至掃描回到點I，結束檢索；
(2)步驟(I)提取出的邊界必定是一個閉合的區域，設置一個與圖像等大的二維數組，初始值全部為0，將剛剛提取出的邊界以及邊界內部包含的像素點全部在二維數組中標記為邊界所在層數，具體步驟如下:
(2.1)將邊界中同一橫坐標的像素點集合到一起；
(2.2)將同一橫坐標的像素點從小到大排序；
(2.3)首先判斷這些同一橫坐標的像素點的縱坐標相差是否大于1，若大于I再判斷是否屬于邊界內部，若屬于，則標記為所在層數；
(3)對所提取的邊界進行無損壓縮性質的存儲:
(3.1)定義位域，將一個字節的8個比特位進行劃分；
(3.2 )將步驟(1.2 )中提到的8個相對位置分別命名為0，I，2，3，4，5，6，7;
(3.3)將邊界提取過程中實際提取出的邊界相對位置以位域的方式進行存儲；
(4)繼續掃描像素點，步驟(2)標記的區域不在掃描范圍內，若存在其他邊界，處理方式同上述步驟(I)至步驟(3)，直至掃描至該層結尾；
(5)依次按層數掃描提取出的邊界以及邊界內部，方法同步驟(I)至步驟(4)，直至所有邊界點及內部全部被掃描。
[0005]所述的步驟(2)中的邊界所在層數是指:每當完整提取出一條完整邊界，依次按照提取順序命名為1，2，3……命名序號即為該邊界內部的層數。
[0006]所述的步驟(2.3)中的判斷邊界點之間的點是否屬于邊界的內部的具體方法是:判斷過程中會遇到附圖所示的兩種情況，若為第一種情況則這些點屬于邊界內部，若為第二種情況則不屬于邊界內部。具體的判斷方法為:取兩邊界點中點坐標，在所有邊界點中搜索與該中點坐標具有相同縱坐標的邊界點，比較這些邊界點與該中點的橫坐標，若搜索到的邊界點橫坐標全部大于或全部小于該中點橫坐標，則屬于第二種情況，不屬于邊界內部；若搜索到的邊界點橫坐標既存在大于該中點橫坐標的又存在小于該點橫坐標的，則屬于第一種情況，屬于邊界內部。
[0007]所述的步驟(3.1)中的定義位域的具體方法是:設置三個位域結構體，其位域列表中變量的長度定義有所不同，每個位域結構體定義的總長度都為一個字節，第一個位域結構體中的三個變量所占長度依次為3比特，3比特，2比特；第二個位域結構體中的四個變量所占長度依次為I比特，3比特，3比特，I比特；第三個位域結構體中的三個變量所占長度依次為2比特，3比特，3比特，這樣三個位域結構體每依次存儲一次，總共占用內存3個字節，可以存儲8個邊界相對位置。
[0008]本發明的有益效果在于:
1、本發明針對醫學影像本身為灰度圖且輪廓層次清晰的特點，相對于已有的通用無損壓縮方法，提高了醫學影像壓縮的壓縮比，并且由于醫學影像自身應用領域的特殊性，本發明方法的每一步均是可逆的，保證了壓縮的可還原性。
[0009]2、本發明用終端的計算量來換取更小的網絡帶寬消耗以及更小的存儲空間消耗，并且節約了傳輸時間，從根本上同時解決醫學影像在存儲和傳輸中所造成的壓力。從而可以緩解由于隨著醫學影像數量不斷增加而導致的對存儲產生的壓力，以及對網絡產生的壓力。實用性強。
【附圖說明】
[0010]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。
[0011 ] 圖1為本發明的流程圖；
圖2為本發明的邊界點之間的點屬于邊界內部的示意圖；
圖3為本發明的邊界點之間的點不屬于邊界內部的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖進一步說明本發明的詳細內容及其【具體實施方式】。
[0013]參見圖1至圖3所示，本發明的以邊界提取為基礎的醫學影像無損壓縮方法，是將醫學影像中的所有邊逐層提取，并存儲邊界及邊界間的包含關系，在存儲的同時做到對圖像的無損壓縮，其具體步驟如下: (1)讀取DICOM醫學影像，提取文件頭；
(2)對邊界進行提取；
(2.1)掃描像素點，找到第一個與背景像素不同的像素點，命名為點I ;
(2.2)在點I的左上，上，右上，右，右下，下，左下，左八個位置中檢索是否存在與點I完全相同的像素點，若存在，命名為點2 ;
(2.3)以點2為中心執行步驟(1.2)，將存在的點依次命名為點3，點4……，直至掃描回到點I，結束檢索；
(3)步驟(I)提取出的邊界必定是一個閉合的區域，設置一個與圖像等大的二維數組，初始值全部為0，將剛剛提取出的邊界以及邊界內部包含的像素點全部在二維數組中標記為邊界所在層數，具體步驟如下:
(3.1)將邊界中同一橫