DICOM图像数据的高效处理技术研究

论文摘要

DICOM （digital image and communication on medicine）标准是医疗数字图像数据通讯的国际标准协议。随着数字化医疗的逐渐普及,作为医学图像存储与传输标准的DICOM越来越受到医学界的重视。由于医学图像数据量巨大,因此数据处理的效率就尤为重要。本论文正是针对上述问题,以数据处理的高效性为目标,在深入分析DICOM标准的基础上,在算法设计与代码优化方面作了创新性和探索性的研究与实践。本文主要包括以下几个方面的内容:1.改进了基于线性映射表的DICOM图像数据高速显示算法。在创建线性映射表时,用“饱和释放法”代替原算法中的“累加窗口斜率法”,把浮点运算全部转换为整数运算,从而提高了计算精度和速度。2.发明了一种新的功能像向结构像的投影算法:快速小误差激进投影法。此算法按照功能像和结构像的物理空间绝对中心对齐,而不是按照像素对齐,避免了投影错位问题。3.移植并改进了基于fx-3800P计算器的T值计算算法,并应用于fMRI图像数据的T值计算。4.用汇编语言实现了国家标准中的临界值Tα计算算法,计算精度和速度比原有的Fortran程序略有提高。本文提到的Brain Active软件采用32位汇编语言编程,实现了fMRI功能像数据的T检验,软件中有很多优秀算法设计和编写实例,达到了很高的运算精度和速度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 DICOM 数据高效处理技术的研究现状
• 1.3 研究内容以及完成的工作
• 1.4 论文结构安排
• 第二章 DICOM 标准研究
• 2.1 DICOM 标准简介
• 2.2 DICOM 标准组成部分
• 2.3 DICOM 文件结构
• 2.3.1 DICOM 文件的基本结构
• 2.3.2 DICOM 文件头的结构
• 2.3.3 数据元素
• 2.3.4 像素数据元素
• 2.3.5 与像素有关的数据元素
• 2.3.6 影响数据元素的其它因素
• 2.4 DICOM 图像数据显示
• 2.4.1 位图文件格式
• 2.4.2 DICOM 图像数据显示方法
• 第三章 DICOM 数据的高效处理技术研究
• 3.1 DICOM 数据的读入
• 3.1.1 一般的数据读入方法
• 3.1.2 用内存映射文件方式读入数据
• 3.2 DICOM 数据的处理
• 3.2.1 判断文件是否是DICOM 文件
• 3.2.2 确定传输语法
• 3.2.3 查找需要的信息
• 3.2.4 图像数据的高效处理
• 3.2.5 显示处理结果
• 第四章 Brain Active 软件中的几个核心算法
• 4.1 Brain Active 软件简介
• 4.2 基于线性映射表的DICOM 图像数据高速显示算法
• 4.3 功能像向结构像投影：快速小误差激进投影法
• 4.3.1 有效区域和无效区域
• 4.3.2 保守投影、中立投影与激进投影
• 4.3.3 快速小误差激进投影法的算法结构
• 4.3.4 快速小误差激进投影法的优点与特点
• 4.4 fMRI 图像数据的高效 T 值计算算法
• 4.4.1 T 值计算公式的改造
• 4.4.2 提取公有计算
• 4.4.3 fMRI 功能像数据T 值计算算法的结构
• α的计算'>4.5 临界值T_α的计算
• 4.5.1 正态分布函数的计算
• 4.5.2 正态分布分位数的计算
• 4.5.3 β分布密度函数与分布函数的计算
• 4.5.4 β分布分位数的计算
• 4.5.5 T 分布分位数的计算
• 4.5.6 我开发的汇编版本与原Fortran 版本的比较
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历及在学期间的研究成果