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《基于三维小波变换和零树编码的医学序列图像压缩-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、研究论著&’()*),-()(.-/’-(01-&基于三维小波变换和零树编码的医学序列图像压缩秦安陈武凡7第一军医大学生物医学工程系广州市K-LK-K%摘要提出了一种针对医学序列图像!M>NO1P)=<5<1%QP6%)%"的压缩算法#虽然二维的图像压缩算法也可以应用于序列图像的压缩$但不能充分利用序列图像的三维特点#本文提出的三维图像压缩算法$以充分利用三维图像层间的相关性$并将其应用在R$序列上#关键词小波图像编码%医学图像%9DIB"中图分类号!"D8S-文献标识码!T文章编号!-LL8,UUVU
2、"/LL8#-L,LLS/,L/!引言"#"小波系数的零数编码随着计算机图像处理技术和现代医学成像设备在临床上9:%;<=>的?3@算法利用了一幅图像的小波变换在不同的广泛应用!医院每天产生的图像数据量越来越大"比如#!"级之间的相似性&9:%;<=>假定#如果在粗分辨率一个小波系数和#$都可以产生序列图像!每幅图像都是位置连续的身体是不显著的!所有在同一空间位置和方向上的系数也极有可横断面成像!产生的数据量非常大"$这里加入一个实例说明%能是无效的&结果表明!这个假定是相当有效的&9:%;<=>把小海
3、量数据对医学图像的存储和传输提出了很高的要求&解决波系数组织成这些问题就必须对医学图像数据进行压缩&一系列的四叉树形结构!如下"基于小波变换和零树的图像编码图-所示&零树"#!小波变换的基本原理根节点意味着小波是由单个函数的平移和扩张形成的一个函数族&小所有在此子树波的一般形式如下#上的小波系数%&’,-./),’都是不重要的!!()*+%!!"(-0%因而除了要对我们把!称为母小波!并用它来生成所以的小波族函数!树根进行编码一般我们选择%和’为#外!其他的节点11%+/&’+2/&2&1#3都不需要编
4、码&这样公式$-%就化成#,1./,1为了获得很低图!四叉树形结构!1&2()0+/!(/),20(/0的比特率!零树将这些小波函数用于图像的小波变换!实际上就是用小根符号的概率必须很高&各系数编码的扫描顺序从最低频率波函数族的线性叠加来代表原始信号4()0&对于特定的!!信子带AA8$假定是三级分解%开始!结束于BC-&在移到下一子号作小波分解可以写为#带之间!要把当前子带的系数全部扫描完!所有的父节点先于&(4()0+$51&2!1&2子节点被扫描&显然!这种扫描方式在编码端和译码端都是一1&2’7
5、80样的&(5+/,1./))1&2%4()0!1&2()06在对有效图$即有效小波系数的位置%进行主编码过程!对图像小波变换后的系数5具有良好的空域和频域的使用了如下码字#1&2局部性’而傅立叶变换结果却只能表达对信号的频域信息&但7-0DE97显著正系数0’是如果信号是非平稳的!其频率特征虽空间位置变化!不同的7/0FGH7显著负系数*’空间位置体现出不同的频率特点!傅立叶变换就不能胜任对78*I37孤立零系数*&%26’信号的描述&而小波变换既能描述信号的频率特征!又能表达7J*3"$7零树根系数
6、*&这些频率特征出现的空间位置&5代表着信号在母小波!在辅助编码过程中!对单个比特信息进行编码!该单比特1&21&2信息用于解码时确定某小波系数是否被认为是有效的&构成的线性空间不同函数基上的投影&在!1&2中不同的1代表了不同的频率特征!2代表母小波的平移量!因此!51&2同时G3@是一种嵌入式编码!所谓嵌入式编码!就是量化过程具有了信号的空域和频域信息&隐含在编码过程中!它使得可逐步进行编码或译码!可在任何时候结束编译码过程!因而可精确地控制比特率&!""#年第$%期!医疗卫生装备2!研究论著&’(
7、)*),-()(.-/’-(01-&!基于三维小波变换和扩展"#$%&的图像编码器如果!C<3+,-.-/1@6?那么对每一个+;-A-B1!*+,-.-/1!进行如下操作!三维!"#$%算法继承了零数算法的特点!并在扩展到三输出!C+;-A-B1&维上!算法把对有效系数位置的传输隐含在算法的执行顺序中!并更进一步提出了&型零树与’型零树的概念"提高了若!C+;-A-B16?!那么把+;-A-B1加入5!"!输出Q:-;的符号&如果!C+;-A-B16G!那么把+;-A-B1加至5#"的尾部&压缩比!减
8、少了对算术编码的依赖性"如果5+,-.-/1.G!把+,-.-/1移到5#!的尾部!并且标记为类’()算法的数据结构型’!否则!把+,-.-/1从5#!中删除&#($$%小波系数最高层子带系数的集合&步骤>9>9>%如果该表项具有类型’!那么进行如下操作!’)$*+,-.-/0%节点+,-.-/1的直接子节点集合&输出!C<5+,-.-/1@&’2$3+,-.-/1%节点+,-.-/1的所有子节点的集合&如果!C<5+,-.-/1@6?’4
