CN112532980B - 一种医疗超音波图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种医疗超音波图像处理方法，主要在数据压缩的过程中，同时对低频至高频各频带进行处理，其方式是透过所述截断资料，使得各频带内的小波系数得以同时进行截断，所截断的比特被视为误差值，所以可直接省略，而截断后的残余字节则直接进行编码处理，最后可得到所述解压缩后的超音波影像数据。如此一来可大幅降低影像传输时所需时间。同时，也由于本创作在进行量化的过程中无须进行除法处理，这使得处理过程中不会额外产生小数点，进而不会衍生数据需额外增加位数的问题，可有效提升整体压缩质量及速率。如此一来，透过本创作的方法，可有效提升整体的数据传输、压缩、解压缩等速度，同时可保持较佳的压缩量以利数据的储存。

Description

一种医疗超音波图像处理方法
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，具体而言，涉及一种医疗超音波图像处理方法。
背景技术
对于医疗体系而言是一个需与时间比赛的工作，这也使得相关数据的压缩、传送变的相当重要，这往往关乎着一位病患的生命是否得以延续下来，也因此，如何让医疗影像的压缩再保持低失真率的状态下，可快速进行压缩、解压缩是相当重要的一个课题。
发明内容
本发明解决的问题是如何让医疗影像的压缩再保持低失真率的状态下，可快速进行压缩、解压缩的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种医疗超音波图像处理方法，其特征在于包括下列步骤：
(A)取一超音波影像数据，将所述超音波影像数据进行小波转换，并将所述超音波影像数据由低频朝向高频依序分成一第一至第十频带，各频带分别包括至少一小波系数；
(B)根据所述超音波影像数据的数据量取相对应的截断数据，各截断数据分别包括一第一至第十截断比特数，各截断比特数分别对应各频带，各截断比特数代表相对应频带应截断比特数量；
(C)将各小波系数转换成二进制形成字节，根据各截断比特数将各相对应频带内的小波系数由最小的比特朝向最高的比特截断与所应截断比特数相等的比特数量，得到复数残余字节；
(D)将所述复数残余字节进行编码，而得到所述超音波影像数据的压缩数据，再将所述压缩数据进行传输或储存；
(E)解压缩时，将所述各频带的小波系数根据公式：
Figure GDA0003964013110000021
f其中
Figure GDA0003964013110000022
代表残余字节所代表的小波系数值、b代表截断比特数、w代表解压缩后的小波系数值，而得到解压缩后的超音波影像数据。
本发明创作的优点在于：系统在数据压缩的过程中，可同时对低频至高频各频带进行处理，其方式是透过所述截断资料，使得各频带内的小波系数得以同时进行截断，所截断的比特被视为误差值，所以可直接省略，而截断后的残余字节则直接进行编码处理，最后可得到所述解压缩后的超音波影像数据。
由于以往压缩过程中需由低频频带往高频频带依序进行量化等压缩处理，这使得压缩过程必需耗费不少时间，本创作改变此种方式，采用同步对各频带进行量化处理，如此一来可大幅降低影像传输时所需时间。同时，也由于本创作在进行量化的过程中无须进行除法处理，这使得处理过程中不会额外产生小数点，进而不会衍生数据需额外增加位数的问题，可有效提升整体压缩质量及速率。如此一来，透过本创作的方法，可有效提升整体的数据传输、压缩、解压缩等速度，同时可保持较佳的压缩量以利数据的储存。
附图说明
图1为本创作关于超音波影像压缩、解压缩的流程示意图；
图2为本创作关于超音波影像数据传输的工作流程示意图；
图3为本创作关于三个云端服务器向请求端传送数据区块的示意图。
附图标记说明：
11-第一台云端服务器；12-第二台云端服务器；13-第三台云端服务器；2-请求端。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例1：
本创作主要包括三种处理方式，分别是数据压缩、建立三维影像、及数据传输，本实施例1主要是介绍数据压缩。请看图1，本创作是关于一种医疗超音波图像处理方法，其特征在于包括下列步骤：
(A)
取一超音波影像数据，将所述超音波影像数据进行小波转换，并将所述超音波影像数据由低频朝向高频依序分成一第一至第十频带，各频带分别包括至少一小波系数。
(B)
根据所述超音波影像数据的数据量取相对应的截断数据，各截断数据分别包括一第一至第十截断比特数，各截断比特数分别对应各频带，各截断比特数代表相对应频带应截断比特数量。
(C)
将各小波系数转换成二进制形成字节，根据各截断比特数将各相对应频带内的小波系数由最小的位朝向最高的比特截断与所应截断位数相等的比特数，得到复数残余字节。
(D)
将所述复数残余字节进行编码，而得到所述超音波影像数据的压缩数据，再将所述压缩数据进行传输或储存。
(E)
解压缩时，将所述各频带的小波系数根据公式：
Figure GDA0003964013110000041
其中
Figure GDA0003964013110000042
代表残余字节所代表的小波系数值、b代表截断比特数、w代表解压缩后的小波系数值，而得到解压缩后的超音波影像数据。
举例来说，当其中一个频带的小波系数为124时，将所述124转成二进制后，由最高比特朝向最低比特则依序为：[1,1,1,1,1,0,0]，所述截断资料中指出所述频带需截断比特数为2时，这时将[1,1,1,1,1,0,0]截断[0,0]后得到[1,1,1,1,1]以作为所述残余字节，将复数残余字节进行编码后，得到所述超音波影像数据的压缩数据，再将所述压缩数据进行传输或储存。
而解压缩时，所述[1,1,1,1,1]所代表的小波系数值为31，这时根据截断比特数2及公式：
Figure GDA0003964013110000043
进行运算，而得到w＝31*22+22-1/4＝124.5作为解压缩后的小波系数值，最后得到解压缩后的超音波影像数据。
本发明创作的优点在于：系统在数据压缩的过程中，可同时对低频至高频各频带进行处理，其方式是透过所述截断资料，使得各频带内的小波系数得以同时进行截断，所截断的比特数被视为误差值，所以可直接省略，而截断后的残余字节则直接进行编码处理，最后可得到所述解压缩后的超音波影像数据。
由于以往压缩过程中需由低频频带往高频频带依序进行量化等压缩处理，这使得压缩过程必需耗费不少时间，本创作改变此种方式，采用同步对各频带进行量化处理，如此一来可大幅降低影像传输时所需时间。同时，也由于本创作在进行量化的过程中无须进行除法处理，这使得处理过程中不会额外产生小数点，进而不会衍生数据需额外增加比特数的问题，可有效提升整体压缩质量及速率。如此一来，透过本创作的方法，可有效提升整体的数据传输、压缩、解压缩等速度，同时可保持较佳的压缩量以利数据的储存。
实施例2：
接着，本实施例介绍超音波影像数据的传输，请参阅图2，本实施例主要再包括：步骤(D)中将所述压缩数据备份至复数云端服务器内；(J)当一请求端发出请求下载所述超音波影像数据时，则各云端服务器执行所述步骤(E)；(K)各云端服务器分别将所述超音波影像数据区分成复数数据区块，根据公式：
Figure GDA0003964013110000051
运算出各云端服务器的运算能力，其中Pvali代表云端服务器的处理器效能、Mvali代表云端服务器的内存大小、Pui代表云端服务器的处理器使用率、Mui代表云端服务器的内存使用率、P(Si)代表云端服务器节点数、mi代表数据区块的数量；接着根据各云端服务器的运算能力、及所述请求端的带宽速度，控制各云端服务器分别传送相异数据区块至所述请求端，以供所述请求端得到所述超音波影像数据。其中，由于一台服务器主机内可能建置二台以上的云端服务器，因此，当一台服务器主机内可能建置二台以上的云端服务器时，则所述云端服务器节点数为2，同理，当一台服务器主机内可能建置三台以上的云端服务器时，则所述云端服务器节点数为3。
请看图3，11表示第一台云端服务器内存有所述超音波影像数据，并将所述超音波影像数据区分成6个数据区块、12表示第二台云端服务器内存有所述超音波影像数据，并将所述超音波影像数据区分成6个数据区块、13表示第三台云端服务器内存有所述超音波影像数据，并将所述超音波影像数据区分成6个数据区块，2表示所述请求端接收到6个数据区块，且6个数据区块共同组成所述超音波影像数据。
举例来说，当所述请求端请求发送所述超音波影像数据时，根据各云端服务器的运算能力、及所述请求端的带宽速度，判断所述第一台云端服务器11应传送3个数据区块至所述请求端2、所述第二台云端服务器12应传送2个数据区块至所述请求端2、所述第三台云端服务器13应传送1个数据区块至所述请求端2。如此一来，所述请求端2会收到6个数据区块而共同组合所述超音波影像数据。
本实施例主要透过评估各云端服务器的运作能力，及所述请求端的带宽大小，以动态调整各云端服务器所应传输数据的大小、区块，如此一来当医师看诊时，便可以较快的速度实时收到所述超音波影像数据。
实施例3：
承接实施例2，为避免所述请求端无法同时负荷各云端服务器所传送的数据区块，而拖垮整体传输速度，如此一来，必须让所述请求端仅与其中一台云端服务器之间进行数据区块的传输，也因此，本创作再进一步可以实施为：步骤(K)中，若所述请求端的带宽速度低于一默认值时，则仅控制其中一云端服务器将所述超音波影像数据传送至所述请求端。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种医疗超音波图像处理方法，其特征在于包括下列步骤：
(A)取一超音波影像数据，将所述超音波影像数据进行小波转换，并将所述超音波影像数据由低频朝向高频依序分成一第一至第十频带，各频带分别包括至少一小波系数；
(B)根据所述超音波影像数据的数据量取相对应的截断数据，各截断数据分别包括一第一至第十截断比特数，各截断比特数分别对应各频带，各截断比特数代表相对应频带应截断比特数量；
(C)将各小波系数转换成二进制形成字节，根据各截断比特数将各相对应频带内的小波系数由最小的比特朝向最高的比特截断与所应截断比特数相等的比特数量，得到复数残余字节；
(D)将所述复数残余字节进行编码，而得到所述超音波影像数据的压缩数据，再将所述压缩数据进行传输或储存；
(E)解压缩时，将所述各频带的小波系数根据公式：
Figure FDA0003964013100000011
其中
Figure FDA0003964013100000012
代表残余字节所代表的小波系数值、b代表截断比特数、w代表解压缩后的小波系数值，而得到解压缩后的超音波影像数据；
步骤(D)中将所述压缩数据备份至复数云端服务器内；(J)当一请求端发出请求下载所述超音波影像数据时，则各云端服务器执行所述步骤(E)；(K)各云端服务器分别将所述超音波影像数据区分成复数数据区块，根据公式：
Figure FDA0003964013100000013
运算出各云端服务器的运算能力，其中Pvali代表云端服务器的处理器效能、Mvali代表云端服务器的内存大小、Pui代表云端服务器的处理器使用率、Mui代表云端服务器的内存使用率、P(Si)代表云端服务器节点数、mi代表数据区块的数量；接着根据各云端服务器的运算能力、及所述请求端的带宽速度，控制各云端服务器分别传送相异数据区块至所述请求端，以供所述请求端得到所述超音波影像数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(K)中，若所述请求端的带宽速度低于一默认值时，则仅控制其中一云端服务器将所述超音波影像数据传送至所述请求端。
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