АНОТАЦІЇ
Кучинський Т.Б. Хвилькові методи стиску зображень в системах медичної діагностики. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. – Державний науково–дослідний інститут інформаційної інфраструктури, Львів, 2002.
Дисертація присвячена розробці нових ефективних алгоритмів стиску зображень, орієнтованих на реалізацію в програмно–апаратних засобах інформаційних систем медичної діагностики. Проведено порівняльний аналіз сучасних методів стиску зображень та можливостей їх застосування. На основі запропонованої оригінальної методики синтезовано ряд скорочених алгоритмів обчислення швидкого хвилькового перетворення, що потребують в 2–3 рази меншої кількості операцій множення без суттєвої зміни загальної кількості арифметичних операцій і добре узгоджуються з технологією НВІС–процесорів. Розроблено адаптивний алгоритм кодування, що враховує особливості медичних зображень. На його основі побудовано медичну інформаційну систему збереження та передачі зображень, яка практично підтверджує ефективність синтезованих алгоритмів.
Ключові слова: стиск зображень, хвилькові перетворення, швидкі алгоритми, інформаційні системи медичної діагностики.
Kuchynsky T.B. Wavelet compression methods in medical diagnostic systems. – Manuscript.
The thesis for obtaining the scientific degree of Candidate of Technical Sciences, speciality 05.13.06 – automated control systems and advanced information technologies. – State Research Institute of Information Infrastructure, Lviv, 2002.
The thesis is devoted to development of novel effective image compression algorithms, which are targeted to be software and hardware implemented in medical diagnostic information systems. The comparative analysis of modern image compression methods and possibility of their application has been carried out. Several shortened algorithms of fast wavelet transform were synthesized basing on proposed original method. These algorithms require 2–3 times less multiplication whereas the total number of operations does not increase significantly. The synthesized algorithms match well with VLSI technology. The adaptive image coding algorithm considering peculiar properties of medical images has been developed. The medical PACS (picture archiving and communication system) based on this method is proposed.
Key words: image compression, wavelet transform, fast algorithms, medical diagnostic information systems.
Кучинский Т.Б. Вейвлетные методы сжатия изображений в системах медицинской диагностики. – Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 – автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. – Государственный научно–исследовательский институт информационной инфраструктуры, Львов, 2002.
Диссертация посвящена разработке новых эффективных алгоритмов сжатия изображений, ориентированных на реализацию в программно–аппаратных средствах систем медицинской диагностики. В работе проведен сравнительный анализ современных методов сжатия изображений и дана оценка возможности их применения в медицинской практике. Показано, что на современном этапе для решения поставленной задачи оптимальными являются методы, в основе которых лежит быстрое вейвлетное преобразование (БВП). Они позволяют достичь высокой степени сжатия и не приводят к образованию блочных эффектов. Предложенные методы состоят из трех последовательных этапов: анализ изображений посредством БВП; кодирование элементов образа; статистическое кодирование. Установлено, что при сжатии изображений, большая часть вычислительных затрат приходится на этап вычисления БВП.
Предложена оригинальная методика синтеза эффективных алгоритмов БВП, суть которой состоит в эквивалентной замене импульсных характеристик фильтров суммой импульсных характеристик с тривиальными значениями элементов. На её основании получены сокращенные алгоритмы вычисления БВП для ортогональных фильтров Добеши второго и третьего порядков, универсальный алгоритм вычисления БВП для фильтров Добеши произвольного порядка, а также сокращенный алгоритм биортогонального БВП вида CDF 9/7. Синтезированные алгоритмы по сравнению с классическими реализациями характеризуются сокращением количества операций умножения в 2–3 раза, в то время как общее число арифметических операций остается практически неизменным. Их применение особенно эффективно при разработке специализированных вычислительных средств, в т.ч. СБИС–процессоров, в которых реализация операции умножения гораздо сложнее операции сложения.
Предложен адаптивный алгоритм сжатия, учитывающий особенности медицинских изображений (сложность структуры, недопустимость потери диагностически важной информации, необходимость реализации процедуры сжатия в реальном масштабе времени). Его суть заключается в разделении элементов вейвлетного образа на две составляющие (графика и текст) и их независимой обработке. Разработанный алгоритм позволяет улучшить качество сжатия медицинских изображений (без уменьшения коэффициента сжатия) и благодаря этому повысить надёжность диагностики.
Разработана структура и программное обеспечение информационной системы хранения и передачи данных медицинской диагностики, ориентированной на работу со сжатыми медицинскими изображениями и построенной на базе клиент–серверной архитектуры. Компоненты системы выполняют функции ввода, сжатия, воспроизведения и визуализации медицинских изображений; сохранения информационных ресурсов и поиск диагностической информации. Основным элементом системы является блок обработки изображений, осуществляющий сложные вычислительные операции, в т.ч. БВП. Преимуществами предложенной системы по сравнению с существующими аналогами является увеличение в 2 – 3 раза скорости передачи информации (при обеспечении надёжности и точности её воспроизведения).
Ключевые слова: сжатие изображений, вейвлетное преобразование, быстрые алгоритмы, информационные системы медицинской диагностики.
| 
