Лекція 3 Формати зображень


НазваЛекція 3 Формати зображень
Дата конвертації19.02.2013
Розмір516 b.
ТипЛекція


Медичне зображення та Розпізнання образів

  • Лекція 3

  • Формати зображень

  • Олег Третяк


Ця лекція

  • Цифрові зображення

  • Застосування цифрових зображень

  • Формати зображень

    • Загальні
    • Медичні


Вступ

  • Цифрове зображення – це зображення, збережене в двійковому коді (в бітах).

  • Зображення зберігається в цифровій запам’ятовуючій системі як файл.

    • Файл – це послідовність байтів
    • Один байт складається з 8 бітів
  • Зображення - це прямокутна таблиця пікселів



Пікселі, градації сірого та квантування

  • Концептуально, монохромне зображення (чорно-біле) є функцією f(x, y), дискретизованою двомірною сіткою.

  • Кожне вибіркове значення зветься пікселом (елемент зображення).

  • Концептуально, функція є дійснозначною та має неперервний діапазон. Це зветься градація сірого пікселя.

  • На комп'ютері, він представлений кінцевим набором бітів. Це зветься квантуванням.

  • Найбільш часто, цифрова величина інтерпретується як невід'ємне ціле число, яке представлене байтом (8 бітів).

  • 0 ≤ v < 28 (256)



Приклад

  • “сирий” формат зображення, 256x256, 1 байт на піксель



Розрахунки

  • В так званому “сирому” форматі, файл утримує тільки градацію сірого пікселів.

  • Бітів/зображення = Рядків x Колонок x бітів/піксель

  • Байтів/зображення = Рядків x Колонок x байтів/піксель

  • Приклад:

    • Для попереднього слайду, 256 рядків, 256 колонок, 1 байт на піксель.
    • Байтів = 256x256x1 = 65536


Приклади



Пікселі, квантування, та якість

  • Подане зображення може бути представлене з різною кількістю пікселів та різним числом бітів на піксель.

  • Менша кількість пікселів призводить до низшої якості

  • Менша кількість бітів на піксель призводить до низшої якості

  • Існує компроміс між якістю та розмірами зберігання.



Застосування цифрових зображень

  • Фотографія

  • Медичне зображення

    • Рентгенівське зображення
    • Комп'ютерна томографія
    • Ультразвукове зображення
  • Фільми

    • DVD
    • Телебачення


Чому стандартні формати?

  • Взаємодія

    • Зображення зроблені фотокамерою Nikon, проглядаються на комп'ютері фірми Apple.
  • Переваги стандартів

    • Змагання між виробниками (нижчі ціни)
    • Створення ринків
    • Багаточисельні виробники – безпечність достачі продуктів


Корисна інформація о фотографіях

  • Розмір (рядки та колонки)

  • Розмір роздрукування (cm)

  • Розмір об'єкта (cm)

  • Цвіт/Чорно-білий

  • Який колір?



TIFF

  • Файловий Формат Тега для Зображення (Tagged Image File Format)

  • Право власності зараз належить фірмі Adobe

  • Багато різних опцій (легко писати, важко читати)

  • Файл утримує інформацію щодо

    • Рядків та колонок
    • Як багато компонентів (колір, оверлей)
    • Бітів на канал
  • Приклад: lena.raw - 65,536 Байтів, lena.tif - 66,304 Байтів

  • Надмірна пам'ять (768 Байтів) використовується для зберігання інформації щодо зображення.



Кодування зображення (компресія)

  • Навіщо потрібна компресія?

    • Зберігання більше зображень у тому самому об'єму пам'яті
    • Витрачати менше часу при відправці зображення на веб
  • Компресія без витрат:

    • Декомпресія файлу та отримання того ж самого зображення, біт - к - біту
    • Типічно, лише подвійна компресія для сірошкальних зображень.
  • Компресія з утратами:

    • Декомпресія та отримуємо щось подібне.
    • Будь-яка компресія.
    • Компроміс між якістю зображення та компресією.


Компресія без витрат

  • Розроблено багато методів

  • В практиці, Лемпел - Зів (zip, gzip, тощо) використовується лише один.

  • Отримуємо подвійну компресію над “сирим” форматом

  • Може бути включений до TIFF



JPEG

  • JPEG = Joint Photographic Experts Group (спільна група експертів з фотографії),

  • Стандарт було прийнято в 1992 році

  • Це майже єдиний стандарт стиснення (компресії) із втратами, який застосовується на практиці.

  • Стандарт має багато варіантів, і тільки один із них є у вжитку.



Приклади JPEG компресії



Блокова діаграма — JPEG DCT

  • Зображення поділено на 8x8 блоків

  • Дискретна косинусне перетворення (DCT) обчислюється для кожного блоку.

  • Далі кодуються значення після перетворень



JPEG DCT Декодер



JPEG Файли

  • Що ми маємо (2004)

    • DCF - Design rules for the Camera File system (DCF) (Правила побудови файлових систем для цифрових камер)
      • Може включати фільми та звуки.
    • EXIF - Exchangeable image file format for digital still cameras (Обміноздатний формат службової інформації про файли зображень для цифрових камер)
      • Дані про час, коли зроблено фото, відстані між лінзами, тощо
      • Файли можуть бути у незкомпресованому форматі (TIFF)
    • Стиснена інформація в форматі JPEG






Середовище медичних зображень

  • Обладнання для візуалізації, кімнати для процедур

    • Рентген, УЗД, ЯМР, комп'ютерна томографія
  • Інформаційна система паціентів

    • Історія хвороби паціентів, зображення, розклад/адміністрування/розрахунки
    • Надійні пристрої збереження даних
    • Станція для зчитування
    • Радіологи продивляються зображення, історію змін та генерують звіти.
  • Все це з’єднано через мережу і масиви зберігання даних



Стандарт DICOM

  • Digital Imaging and Communication in Medicine (Цифрова Візуалізація і Зв’язок у медицині)

  • Постійне діяльність у розробці стандарту

  • Спонсорується Американським Колледжем з Радіології (ACR) і Національною Асоціацією Виробників Електроніки (National Electronics Manufacturers Association - NEMA)

  • 22 робочі групи



Властивості DICOM

  • Одиниця даних: Процедура Візуалізації

    • Процедура включає в себе збірку зображень із специфічним призначенням, і включає специфікацію хвороби, органу, приладу візуалізації, котрастний агент, тощо
  • Стандарт DICOM є об’єктно-орієнтованим.





Що таке «медичні зображення»

  • Базова одиниця – процедура візуалізації

    • Може складатись із декількох зображень
  • Інфомація може бути “3-вимірна”

    • Багато зрізів, наприклад CT
  • Додаткові дані (не зображення)

    • Історія хвороби
    • Контрастні агенти
    • Дата, час, ...


DICOM та інші стандарти

  • Стандарти зображень поступають в DICOM з інших джерел

    • TIFF, JPEG
    • Основні якості:
      • 12, 16 біт на піксель
      • Схеми для обробки в 3-х вимірах (які непокриті іншими стандартами)


УЗД пухлини грудей



Проблеми

  • Розмір файлу

  • Якість зображення

  • Можливість взаємодії



Основні тенденції в розвитку технологій: Телемедицина, PACS

  • Напрямок назустріч складних систем

    • PACS - picture archiving and communications (пакування і передача зображень)
  • Критичні ресурси

    • Дороге обладнання для вузуалізації, процедур
    • Медична кваліфікація
  • Технологічні рішення

    • Як донести паціента до сканеру (приладу візуалізації)
    • Як донести зображення до експерта
  • Обробка зображень, бази даних, мережі, стандарти – це все є важливою частиною відповіді



Схожі:

Лекція 3 Формати зображень iconЗа допомогою порту передачі даних "dicom"
Архів медичних зображень призначений для зберігання та архівування медичних зображень, таких як знімки кт, мрт, Рентген, Ендоскопія,...
Лекція 3 Формати зображень iconЛекція 5 Виміри та операції над зображеннями
Зображення відображують об'єкти. Ми можемо побачити або виміряти елементи зображень
Лекція 3 Формати зображень iconЛекція 1 Огляд медичних зображень
Операції обробки зображення. Унарні операції. Лінійні та нелінійні фільтри. Морфологічні операції. Сегментація
Лекція 3 Формати зображень iconНазиває формати файлів, що обробляються текстовим процесором

Лекція 3 Формати зображень iconКомп’ютерна графіка
Комп’ютерна графіка включає методи і засоби створення і обробки зображень за допомогою програмно-апаратних комплексів і охоплює всі...
Лекція 3 Формати зображень iconАудиторія онлайн-газети: загальнонаціональний та регіональний формати
Сьогодні ми підійшли до того моменту, коли неможливо створити сайт за три копійки. Епоха дешевого інтернету минула. Створення контенту...
Лекція 3 Формати зображень iconЦе ритмічне чергування різноманітних зображень

Лекція 3 Формати зображень iconІнформації про певні об’єкти Розробка стандартів на подання та формати обміну даними Публікація ресурсів в мережі Internet Єдине правове та нормативно-технічне забезпечення спільної геоінформаційної діяльності
Створення єдиної цифрової картографічної як базового набору геопросторових даних
Лекція 3 Формати зображень iconКомп’ютерна обробка медичних зображень М. Кононов

Лекція 3 Формати зображень iconКапіталізація емітентів акцій
Облікова політика та формати подання, використовувані при складанні фінансової звітності компанією чиї акції або інші цінні папери...

Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка