医学图像可控无损压缩方法、系统、设备及存储介质

本发明涉及医学图像编码，尤其涉及一种医学图像可控无损压缩方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、数字医学成像技术，特别是磁共振成像和多探测器ct(计算机断层扫描)的进步，由于空间和时间分辨率的提高，导致数据集大小大幅增加。为了降低存储成本、诊断分析成本和传输时间而不显着降低图像质量，需要先进的图像压缩技术。

2、无损和近乎无损的图像压缩对于医学研究技术领域的专业用户来说至关重要。无损压缩受限于香农定理，压缩效率较低。为了获得更高的压缩率，必须在重建图像中允许一些失真；同时，为确保高质量的图像分析，必须将这种失真保持在较低水平且可控水平，即近无损压缩技术—严格确保压缩重建图像与原图像像素级误差不超过某一设定阈值。

3、目前针对医学影像的端到端的近无损压缩方法忽略了医学影像之间存在大量冗余，因此，有必要研究新的压缩方案，在保证压缩效果的同时降低压缩成本(即压缩医学图像耗费的码率)。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种医学图像可控无损压缩方法、系统、设备及存储介质，可以更好的实现医学图像可控无损压缩，并降低压缩成本。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种医学图像可控无损压缩方法，包括：

4、通过特征相似度从医学图像库中检索出待编码医学图像的参考图像；

5、将参考图像的特征空间表示作为待编码医学图像的结构与语义的先验信息辅助待编码医学图像有损压缩，并获得重建图像；

6、计算重建图像与待编码医学图像的残差，并进行量化后结合控制无损压缩的参数进行无损压缩或近无损压缩。

7、一种医学图像可控无损压缩系统，包括：

8、图像检索单元，用于通过特征相似度从医学图像库中检索出待编码医学图像的参考图像；

9、有损图像压缩单元，用于将参考图像的特征空间表示作为待编码医学图像的结构与语义的先验信息辅助待编码医学图像有损压缩，并获得重建图像；

10、残差量化及其熵编码单元，计算重建图像与待编码医学图像的残差，并进行量化后结合控制无损压缩的参数进行无损压缩或近无损压缩。

11、一种处理设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；

12、其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现前述的方法。

13、一种可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，当计算机程序被处理器执行时实现前述的方法。

14、由上述本发明提供的技术方案可以看出，针对医学图像压缩，利用了医学图像强先验结构与语义信息，提供编码所需的高层级信息，弥补了卷积缺乏全局视野的问题，并且通过条件熵编码可以精确控制近无损编码，同时迁移到相近的图像序列的编码，能够平摊图像检索带来的额外索引信息编码成本。

技术特征：

1.一种医学图像可控无损压缩方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种医学图像可控无损压缩方法，其特征在于，所述通过特征相似度从医学图像库中检索出待编码医学图像的参考图像包括：

3.根据权利要求2所述的一种医学图像可控无损压缩方法，其特征在于，所述基于特征空间表示检索出与待编码医学图像特征相似度最高的医学图像作为参考图像包括：

4.根据权利要求1所述的一种医学图像可控无损压缩方法，其特征在于，所述将参考图像的特征空间表示作为待编码医学图像的结构与语义的先验信息辅助待编码医学图像有损压缩，并获得重建图像包括：

5.根据权利要求1所述的一种医学图像可控无损压缩方法，其特征在于，所述结合控制无损压缩的参数进行无损压缩或近无损压缩包括：

6.根据权利要求1所述的一种医学图像可控无损压缩方法，其特征在于，还包括：近无损压缩时，引入一个条件残差熵模型，以τ为条件，对量化后的残差进行熵编码，获得最终重建图像。

7.一种医学图像序列可控无损压缩方法，所述医学图像序列包含i帧与p帧两类帧，其特征在于，对于i帧，采用权利要求1～6任一项所述的方法实现可控无损压缩方法；对于p帧，则直接采用视频压缩方式进行压缩。

8.一种医学图像可控无损压缩系统，其特征在于，包括：

9.一种处理设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；

10.一种可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，当计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种医学图像可控无损压缩方法、系统、设备及存储介质，它们是对应的方案，相关方法包括：通过特征相似度从医学图像库中检索出待编码医学图像的参考图像；将参考图像的特征空间表示作为待编码医学图像的结构与语义的先验信息辅助待编码医学图像有损压缩，并获得重建图像；计算重建图像与待编码医学图像的残差，并进行量化后结合控制无损压缩的参数进行无损压缩或近无损压缩。相关方案中：针对医学图像压缩，利用了医学图像强先验结构与语义信息，提供编码所需的高层级信息，弥补了卷积缺乏全局视野的问题，并且通过条件熵编码可以精确控制近无损编码，同时迁移到相近的图像序列的编码，能够平摊图像检索带来的额外索引信息编码成本。技术研发人员：陈志波,范孝帅,李鑫受保护的技术使用者：中国科学技术大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5