Алгоритм обратимого сжатия серий медицинских изображений с выборочным устранением межкадровой избыточности

Аннотация

рост числа и разрешающей способности исследований компьютерной томографии увеличивает нагрузку на цифровые архивы медицинских организаций, тогда как обратимое сжатие остается обязательным условием. Схемы обратимого сжатия, допущенные стандартом обмена медицинскими изображениями, являются внутрикадровыми и не используют корреляцию соседних срезов, а известные межкадровые методы принимают решение о способе предсказания для кадра целиком, без учета того, как внутри кадра распределены однородные и контурные области. В работе предложен алгоритм обратимого кодирования серий медицинских изображений, расширяющий стандарт JPEG-LS этапом выборочной межкадровой декорреляции ошибок предсказания. Кадр разбивается на неперекрывающиеся блоки размером восемь на восемь пикселей; блоки, содержащие анатомические границы, выделяются детектором Кэнни, и для каждого из них в опорном (предыдущем) кадре осуществляется поиск пространственно-согласованного блока по критерию нормированной взаимной корреляции. Для таких блоков кодируется разность ошибок предсказания текущего и опорного (предыдущего) блоков, что снижает дисперсию кодируемой величины на входе энтропийного кодера. Экспериментальная проверка на восемнадцати сериях компьютерной томографии общим объемом 6213 кадров дала средний прирост коэффициента сжатия 18,44 % и 22,81 % по сравнению с JPEG-LS и JPEG2000.