用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的图像数据的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的图像数据的系统和方法。本文描述了用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的图像数据的压缩设备。压缩设备被配置为通过实现一种方法来压缩图像数据，所述方法包括从CT成像系统接收图像数据并在平方根域中再量化图像数据。该方法还包括在图像数据中标识包括第一投影和多个后续投影的投影群组（GOP），以及在第一投影上执行空间增量编码并在多个后续投影中的每个上执行时间增量编码。该方法还包括在GOP中标识有符号值并将有符号值转换为无符号值。该方法还包括对GOP中的图像数据进行熵编码并分组化GOP以用于传输或存储。

A system and method for compressing image data generated by a computerized tomography (CT) imaging system

The present invention relates to a system and method for compressing image data generated by a computerized tomography (CT) imaging system. This article describes a compression device used to compress image data generated by a computerized tomography (CT) imaging system. The compression device is configured to compress image data by implementing a method. The method includes receiving image data from the CT imaging system and re quantizing image data in the square root domain. The method also includes identifying the projection group (GOP) including the first projection and multiple subsequent projections in the image data, and performs incremental encoding on the first projection and increments the time increments in each subsequent projection. The method also includes identifying a symbolic value in a GOP and converting a symbolic value to a unsigned value. The method also includes entropy coding of image data in GOP and grouping GOP for transmission or storage.

【技术实现步骤摘要】
用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的图像数据的系统和方法
技术介绍
本文描述的实施例大体上涉及图像处理，并且更特别地涉及压缩来自计算机断层扫描（CT）成像系统的图像数据。一些已知的计算机断层扫描（CT）成像系统（特别是行李扫描CT成像系统）在正常操作期间生成大量的图像数据（每件行李1GB存储以上）。通常，针对成像的包所捕获的图像信息内容保持相对较低，因为扫描的行李和相关物体在形状和外形方面通常很简单，并且视野通常比被扫描的物体大得多。然而，在机场安全线中连续地拍摄行李，例如，常规的成像系统生成大量的未压缩图像数据，其需要高带宽传输线以促进成像系统内的足够数据传送。因此，这些常规成像系统的组件必须被配置为应对、传送和存储这些大量的捕获的图像数据。例如，数据传输组件（诸如数据总线）必须利用高带宽配置为管理图像数据的量（每秒1GB以上）。
技术实现思路
在一个方面中，提供了用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的原始图像数据的压缩设备。压缩设备包括耦合到存储器和CT成像系统的处理器。压缩设备被配置为通过从CT成像系统接收原始图像数据并且在平方根域中再量化（requantize）原始图像数据来压缩图像数据。压缩设备还被配置为通过在再量化后的图像数据中标识包括第一投影和多个后续投影的投影群组来压缩图像数据，在第一投影上执行空间增量（delta）编码，并且在多个后续投影中的每个上相对于投影群组中的至少一个投影执行时间增量编码。压缩设备还被配置为通过在增量编码后的投影群组中标识至少一个有符号值并将至少一个有符号值转换为无符号值来压缩图像数据。压缩设备更进一步被配置为通过对投影群组中的符号转换后的图像数据进行熵编码并分组化熵编码后的投影群组以用于传输和存储中的至少一个来压缩图像数据。在另一方面中，提供了用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的原始图像数据的计算机实现的方法。该方法使用包括耦合到存储器和CT成像系统的处理器的压缩设备来实现。该方法包括从CT成像系统接收原始图像数据，并在平方根域中再量化原始图像数据。该方法还包括在再量化后的图像数据中标识包括第一投影和多个后续投影的投影群组，在第一投影上执行空间增量编码，并且在多个后续投影中的每个上相对于投影群组中的至少一个投影执行时间增量编码。该方法还包括在增量编码后的投影群组中标识至少一个有符号值并将至少一个有符号值转换为无符号值。该方法更进一步包括对投影群组中的符号转换后的图像数据进行熵编码并分组化熵编码后的投影群组以用于传输和存储中的至少一个。在又另一方面中，提供了具有体现在其上的计算机可执行指令的至少一个非暂时性计算机可读存储介质。当由至少一个处理器执行时，计算机可执行指令使得处理器从CT成像系统接收原始图像数据，并且在平方根域中再量化原始图像数据。计算机可执行指令还使得处理器在再量化后的图像数据中标识包括第一投影和多个后续投影的投影群组，在第一投影上执行空间增量编码，并且在多个后续投影中的每个上相对于投影群组中的至少一个投影执行时间增量编码。计算机可执行指令还使得处理器在增量编码后的投影群组中标识至少一个有符号值并将至少一个有符号值转换为无符号值。计算机可执行指令更进一步使得处理器对投影群组中的符号转换后的图像数据进行熵编码并分组化熵编码后的投影群组以用于传输和存储中的至少一个。附图说明图1-5示出了本文描述的系统和方法的示例性实施例。图1是示例性CT成像系统的透视图；图2是图1中所示的CT成像系统的示意图；图3是可以与图1和图2中所示的CT成像系统一起使用的示例性计算设备的框图；图4是处理和压缩来自如图1中所示的CT成像系统的成像数据的示例性方法的示意性流程图；以及图5是压缩来自如图1中所示的CT成像系统的图像数据的示例性方法的示意性流程图。具体实施方式在下面的说明书和权利要求中，将参考许多术语，其应被限定为具有以下含义。除非上下文另有明确规定，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用。如本文遍及说明书和权利要求所使用的近似语言被应用以修饰可以获准地变化的任何定量表示，而不导致其所相关的基本功能的改变。因此，由诸如“约”、“大约”和“基本上”之类的一个或多个术语所修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度。在此以及遍及说明书和权利要求，范围限制被组合和互换，这样的范围被标识并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。如本文所使用的，术语“处理器”和“计算机”以及相关术语（例如“处理设备”、“计算设备”和“控制器”）不仅限于本领域中称为计算机的那些集成电路，而是广泛地指代微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器（PLC）和专用集成电路以及其他可编程电路，并且这些术语在本文中可互换地使用。在本文描述的实施例中，存储器可以包括但其不限于诸如随机存取存储器（RAM）的计算机可读介质、诸如闪速存储器的计算机可读非易失性介质。可替代地，也可以使用软盘、压缩盘-只读存储器（CD-ROM）、磁光盘（MOD）和/或数字通用盘（DVD）。此外，在本文描述的实施例中，附加输入通道可以是但不限于与操作者接口相关联的计算机外设，诸如鼠标和键盘。可替代地，也可以使用可以包括例如但不限于扫描器的其他计算机外设。此外，在示例性实施例中，附加输出通道可以包括但不限于操作者接口监视器。此外，如本文所使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括用于由个人计算机、工作站、客户端和服务器执行的存储器中的任何计算机程序存储。如本文所使用的，“瞬时”或“实时”是指结果在输入之后的基本上很短的时段处发生。该时间段是实现原始图像数据的处理以生成压缩后的图像数据的压缩设备的能力的结果。瞬时地或实时地发生的事件在没有大量的有意的延迟或迟延的情况下发生。在本文描述的实施例中，这些活动和事件基本上瞬时地发生。如本文所使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”意图代表以任何技术方法实现的用于短期和长期存储信息的任何有形的基于计算机的设备，所述信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块、或任何设备中的其他数据。因此，本文描述的方法可以被编码为体现在有形的、非暂时性的计算机可读介质（包括而不限于存储设备和/或存储器设备）中的可执行指令。这样的指令当由处理器执行时使得处理器执行本文描述的方法的至少一部分。此外，如本文所使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”包括所有有形计算机可读介质，包括而不限于非暂时性计算机存储设备，包括而不限于易失性和非易失性介质，以及可移动和不可移动介质，诸如固件、物理和虚拟存储、CD-ROM、DVD以及任何其他数字源，诸如网络或因特网，以及尚未开发的数字手段（means），其中仅有的例外是暂时性的传播信号。本文描述的系统和方法促进由包括至少CT成像扫描器和压缩设备的计算机断层扫描（CT）成像系统生成的原始图像数据（即，原始数据图像）的实时压缩。压缩设备实现非计算密集型压缩算法，其被配置为使用基本上不降级图像质量的可逆（即，可解压缩）技术来压缩由CT成像系统所捕获的原始图像数据。因此，如本文描述的，压缩设备允许更快的原始图像数据处理速度、CT成像系统内的不同组件和设备之间的降低的带宽使用、以及在实时图像数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的原始图像数据的压缩设备，所述压缩设备包括耦合到存储器和CT成像系统的处理器，所述压缩设备被配置为通过以下操作来压缩图像数据：从CT成像系统接收原始图像数据；在平方根域中再量化原始图像数据；在再量化后的图像数据中标识包括第一投影和多个后续投影的投影群组；在第一投影上执行空间增量编码；在多个后续投影中的每个上相对于投影群组中的至少一个投影执行时间增量编码；在增量编码后的投影群组中标识至少一个有符号值；将至少一个有符号值转换为无符号值；对投影群组中的符号转换后的图像数据进行熵编码；以及分组化熵编码后的投影群组以用于传输和存储中的至少一个。

【技术特征摘要】
2016.07.06 US 15/2029291.一种用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的原始图像数据的压缩设备，所述压缩设备包括耦合到存储器和CT成像系统的处理器，所述压缩设备被配置为通过以下操作来压缩图像数据：从CT成像系统接收原始图像数据；在平方根域中再量化原始图像数据；在再量化后的图像数据中标识包括第一投影和多个后续投影的投影群组；在第一投影上执行空间增量编码；在多个后续投影中的每个上相对于投影群组中的至少一个投影执行时间增量编码；在增量编码后的投影群组中标识至少一个有符号值；将至少一个有符号值转换为无符号值；对投影群组中的符号转换后的图像数据进行熵编码；以及分组化熵编码后的投影群组以用于传输和存储中的至少一个。2.根据权利要求1所述的压缩设备，还被配置为在由CT成像系统生成原始图像数据的同时压缩所述原始图像数据。3.根据权利要求1所述的压缩设备，还被配置为通过接收多层螺旋图像数据来接收原始图像数据。4.根据权利要求1所述的压缩设备，还被配置为对再量化后的图像数据执行空列抑制。5.根据权利要求1所述的压缩设备，还被配置为：将再量化后的图像数据中的至少一个值与预限定阈值进行比较；确定所述至少一个值小于所述预限定阈值；以及响应于确定所述至少一个值小于所述预限定阈值，从再量化后的图像数据中移除所述至少一个值。6.根据权利要求1所述的压缩设备，还被配置为对符号转换后的投影群组执行零列抑制。7.根据权利要求1所述的压缩设备，还被配置为通过线性化CT成像系统中的检测器的原始图像以及使用至少两个校准矢量来对原始图像数据进行归一化。8.一种用于压缩由计算机断层扫描（CT）成像系统生成的原始图像数据的计算机实现的方法，所述方法使用压缩设备来实现，所述压缩设备包括耦合到存储器和CT成像系统的处理器，所述方法包括：从CT成像系统接收原始图像数据；在平方根域中再量化原始图像数据；在再量化后的图像数据中标识包括第一投影和多个后续投影的投影群组；在第一投影上执行空间增量编码；在多个后续投影中的每个上相对于投影群组中的至少一个投影执行时间增量编码；在增量编码后的投影群组中标识至少一个有符号值；将至少一个有符号值转换为无符号值；对投影群组中的符号转换后的图像数据进行熵编码；以及分组化熵编码后的投影群组以用于传输和存储中的至少一个。9.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，还包括在由CT成像系统生成原始图像数据的同时压缩所述原始图像数据。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：SK巴苏，
申请(专利权)人：莫福探测仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US