CN116932795A - 一种全数字切片图像储存方法、存储介质、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全数字切片图像储存方法、存储介质、装置及系统，涉及数字图像存储技术领域，其技术方案要点是：包括如下步骤：S1、获取待存储的原始切片图像；S2、创建数据库文件；S3、创建数据库表；S4、分割原始切片图像；S5、计算每一个图像块的位置信息；S6、压缩图像块；S7、存储图像块；S8、添加其他层图像层；S9、创建索引。本发明具有存储空间占用率小，存储速率快的优点。

Description

一种全数字切片图像储存方法、存储介质、装置及系统
技术领域
本发明涉及数字图像存储技术领域，更具体地说，它涉及一种全数字切片图像储存方法、存储介质、装置及系统。
背景技术
全数字切片是利用数字切片扫描仪将传统的玻璃切片数字化后的切片，数字化后可以形成全视野数字病理切片。一张全视野数字病理切片的像素较大，需要存储的数据量非常大。用户在查看数字切片时，需要从小的全景图逐步放大来进行查看。这样如果将整张数字切片作为一张图片存储，存放和读取都非常困难，效率非常低。通用的做法是将整张数字切片分割成512×512的图像块来进行存放和读取，一般通过数字切片扫描仪扫描得到的全数字切片图像大小为2048X2048；同时为了方便用户查看，一般将数字切片进行分层处理，最底层是最大的图片，向上每一层逐渐缩小，上一层的长宽是下一层的1/2，每层由512×512的图像块组成。整个切片的存储方式类似于金字塔结构。
传统的全数字图像存储方法是将每一张图像块压缩为二进制数据，然后将该图像块写入普通数据库文件中，同时记录该图形块在文件中的位置和长度以及该图像块在全数字图像中的坐标，图像浏览的时候，根据该位置信息获取对应的压缩图像。
上述方法有以下几个缺点：
1、每个图像块的位置根据寻址表的指令顺序按序排布，读取数据时，只能按序依次寻址，导致数据读写的效率较低；
2、全数字切片图像大小不同，记录各个图像块的位置和坐标信息所需的长度各不一样，只能预先分配一个足够大的空间存储相关信息，从而产生大量冗余，浪费存储空间；
3、全数字切片图像生成完成后，在图像浏览过程中添加/删除扩展信息时，需要对所有的扩展信息进行添加或者删除，否则会破坏文件结构，从而导致效率较低。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种全数字切片图像储存方法、系统及存储介质，具有存储空间占用率小，存储速率快的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种全数字切片图像储存方法，包括如下步骤：
S1、获取待存储的原始切片图像；
S2、创建数据库文件，所述数据库文件为sqlite数据库文件；
S3、创建数据库表：在sqlite数据库文件中创建多张数据库表，用于存储信息，所述信息包括数据基本信息、图像信息、截图信息和标注信息；
S4、分割原始切片图像：将原始切片图像分割成若干层图像层，若干层所述图像层的长宽由第0层朝向第N层递减，并且上一层图像层的长宽是下一层图像层的长宽的1/2，每层所述图像层至少由一个分辨率为512×512的图像块组成，当所述图像层为第N层时，第N层所包含的图像块的数量为一个；
S5、计算每一个图像块的位置信息，所述每一个图像块的位置信息包括每一个图像块所处的层号、行号和列号；
S6、压缩图像块：将每个图像块进行JPEG压缩，以得到图像块的二进制数据；
S7、存储图像块：将压缩后的所述图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息存储至sqlite数据库文件中；
S8、添加其他层图像层：在步骤S4的基础上，将第N层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+1层，接着将第N+1层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+2层，然后重复上述步骤，直至第N+N层中512×512的图像块只剩一个时，停止上述操作，最后重复步骤S5至步骤S7，实现其他层图像层中各个图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息的存储；
S9、创建索引：所有图像块存储完成后，在数据库表中创建索引，所述索引用于访问多个图像块，以供阅读软件获取所需的切片图像的图像信息。
在其中一个实施例中，所述数据基本信息包括原始切片图像的长度、宽度、分辨率、jpeg压缩比、图像块的长度、宽度以及图像层的总共层数；
所述图像信息包括原始切片图像的层数、行数、列数、二进制图像数据；
所述截图信息包括截图的位置信息、截图的说明、截图的宽度、截图的高度和截图的二进制图像数据；
所述标注信息包括标注的类型、说明、颜色和标注位置。
在其中一个实施例中，步骤S4中所述原始切片图像的大小为2048×2048，所述的第N层为第2层，所述将原始切片图像分割成若干层图像层的具体方法为：
将2048×2048的原始切片图像分割为16个512×512的图像块，作为第0层，所述16个512×512的图像块按照行和列为4×4的方式排列；
将16个所述512×512的图像块分割为4个512×512的图像块，作为第1层，所述4个512×512的图像块按照行和列为2×2的方式排列；
将4个所述512×512的图像块分割为1个512×512的图像块，作为第2层。
在其中一个实施例中，所述截图为在原始切片图像中截取的用于突显病理特征的特征图，所述标注信息为使用不同颜色的记号、标点、文字或图案来突出原始切片图像中病理特征的注释。
在其中一个实施例中，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括全数字切片图像储存方法程序，所述全数字切片图像储存方法程序被处理器执行时，实现如权利要求任一所述的全数字切片图像储存方法
在其中一个实施例中，一种计算机装置，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、存储器和通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放全数字切片图像储存方法程序，所述全数字切片图像储存方法程序使所述处理器执行任一项所述的全数字切片图像储存方法对应的操作。
在其中一个实施例中，一种全数字切片图像存储系统，包括：
图像获取模块，用于获取待存储的原始切片图像；
sqlite数据库文件模块，用于存储数据基本信息、图像信息、截图信息和标注信息；
原始切片图像分割模块，用于将原始切片图像分割成若干层图像层，若干层所述图像层的长宽由第0层朝向第N层递减，并且上一层图像层的长宽是下一层图像层的长宽的1/2，每层所述图像层至少由一个分辨率为512×512的图像块组成，当所述图像层为第N层时，第N层所包含的图像块的数量为一个；
计算模块，用于计算每一个图像块的位置信息；
图像压缩模块，用于将每个图像块进行JPEG压缩，以得到图像块的二进制数据；
执行模块，用于将压缩后的所述图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息存储至sqlite数据库文件中；
添加其他层图像层模块，用于将第N层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+1层，接着将第N+1层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+2层，然后重复上述步骤，直至第N+N层中512×512的图像块只剩一个时，停止上述操作，最后重复步骤S5至步骤S7，实现其他层图像层中各个图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息的存储；以及，
索引模块，用于访问多个图像块，以供阅读软件获取所需的切片图像的图像信息。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、相较于普通数据库文件而言，本发明中采用的sqlite数据库文件的存取速度更快，可以达到普通数据库文件存取速度的2～6倍；
2、通过在sqlite数据库文件中创建多张数据库表，在删除和插入数据时不会浪费存储空间，在对长度不同的图像块进行存储时，不需要预先分配较大的存储空间，可根据图像块的长度将其存放至相应的图像层内，不会产生大量的空间冗余，不容易造成存储空间的浪费；
3、通过在sqlite数据库文件中创建多张数据库表，还可以随意存取需要添加的任意格式的数据，图像浏览过程中添加/删除扩展信息时，可以针对性的对目标扩展信息进行添加或者删除，不容易破坏文件结构，具有较高的读取速度。
附图说明
图1为本申请的实施例的全数字切片图像储存方法的流程图；
图2为本申请的实施例的全数字切片图像存储系统的结构框图。
图中：101、图像获取模块；102、Sqlite数据库文件模块；103、原始切片图像分割模；104、计算模块；105、图像压缩模块；106、执行模块；107、添加其他层图像层模块；108、索引模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本申请的实施例提供了一种全数字切片图像储存方法，包括如下步骤：
S1、获取待存储的原始切片图像；
S2、创建数据库文件，所述数据库文件为sqlite数据库文件；
S3、创建数据库表：在sqlite数据库文件中创建多张数据库表，用于存储信息，所述信息包括数据基本信息、图像信息、截图信息和标注信息；
S4、分割原始切片图像：将原始切片图像分割成若干层图像层，若干层所述图像层的长宽由第0层朝向第N层递减，并且上一层图像层的长宽是下一层图像层的长宽的1/2，每层所述图像层至少由一个分辨率为512×512的图像块组成，当所述图像层为第N层时，第N层所包含的图像块的数量为一个；
S5、计算每一个图像块的位置信息，所述每一个图像块的位置信息包括每一个图像块所处的层号、行号和列号；
S6、压缩图像块：将每个图像块进行JPEG压缩，以得到图像块的二进制数据；
S7、存储图像块：将压缩后的所述图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息存储至sqlite数据库文件中；
S8、添加其他层图像层：在步骤S4的基础上，将第N层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+1层，接着将第N+1层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+2层，然后重复上述步骤，直至第N+N层中512×512的图像块只剩一个时，停止上述操作，最后重复步骤S5至步骤S7，实现其他层图像层中各个图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息的存储；
S9、创建索引：所有图像块存储完成后，在数据库表中创建索引，所述索引用于访问多个图像块，以供阅读软件获取所需的切片图像的图像信息。
上述存储方法中，相较于普通数据库文件而言，本发明中采用的sqlite数据库文件的存取速度更快，可以达到普通数据库文件存取速度的2～6倍；通过在sqlite数据库文件中创建多张数据库表，在删除和插入数据时不会浪费存储空间，在对长度不同的图像块进行存储时，不需要预先分配较大的存储空间，可根据图像块的长度将其存放至相应的图像层内，不会产生大量的空间冗余，不容易造成存储空间的浪费；通过在sqlite数据库文件中创建多张数据库表，还可以随意存取需要添加的任意格式的数据，图像浏览过程中添加/删除扩展信息时，可以针对性的对目标扩展信息进行添加或者删除，不容易破坏文件结构，具有较高的读取速度。
本实施例中，所述数据基本信息包括原始切片图像的长度、宽度、分辨率、jpeg压缩比、图像块的长度、宽度以及图像层的总共层数；
所述图像信息包括原始切片图像的层数、行数、列数、二进制图像数据；
所述截图信息包括截图的位置信息、截图的说明、截图的宽度、截图的高度和截图的二进制图像数据；
所述标注信息包括标注的类型、说明、颜色和标注位置。
本实施例中，步骤S4中所述原始切片图像的大小为2048×2048，所述的第N层为第2层，所述将原始切片图像分割成若干层图像层的具体方法为：
将2048×2048的原始切片图像分割为16个512×512的图像块，作为第0层，所述16个512×512的图像块按照行和列为4×4的方式排列；
将16个所述512×512的图像块分割为4个512×512的图像块，作为第1层，所述4个512×512的图像块按照行和列为2×2的方式排列；
将4个所述512×512的图像块分割为1个512×512的图像块，作为第2层。
上述方式中可以将原始切片图像分割形成多个图像层，并将多个图像层按照金字塔的形式进行排布，这样不容易造成空间的冗余，有利于图像块充分利用存储空间。
本实施例中，所述截图为在原始切片图像中截取的用于突显病理特征的特征图，所述标注信息为使用不同颜色的记号、标点、文字或图案来突出原始切片图像中病理特征的注释。
具体的，可根据实际的病理情况，使用截图工具、画笔工具和标号工具在原始切片图像中进行标识。
通过上述设置，可以方便医务人员获取原始切片图像后，对图像中的信息进行快速读取，有利于提高诊疗效果。
本申请的实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括全数字切片图像储存方法程序，所述全数字切片图像储存方法程序被处理器执行时，实现任一项所述的全数字切片图像储存方法。
具体的，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需要说明的是，由于计算机存储介质的计算机程序被处理器执行时实现上述的切片图像存储方法，因此上述切片图像存储方法的所有实施例均适用于该计算机存储介质，且均能达到相同或相似的有益效果。
本申请的实施例还公开了一种计算机装置，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、存储器和通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放全数字切片图像储存方法程序，所述全数字切片图像储存方法程序使所述处理器执行任一所述的全数字切片图像储存方法对应的操作。
本申请的实施例还公开了一种全数字切片图像存储系统，包括：
图像获取模块101，用于获取待存储的原始切片图像；
sqlite数据库文件模块102，用于存储数据基本信息、图像信息、截图信息和标注信息；
原始切片图像分割模103块，用于将原始切片图像分割成若干层图像层，若干层所述图像层的长宽由第0层朝向第N层递减，并且上一层图像层的长宽是下一层图像层的长宽的1/2，每层所述图像层至少由一个分辨率为512×512的图像块组成，当所述图像层为第N层时，第N层所包含的图像块的数量为一个；
计算模块104，用于计算每一个图像块的位置信息；
图像压缩模块105，用于将每个图像块进行JPEG压缩，以得到图像块的二进制数据；
执行模块106，用于将压缩后的所述图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息存储至sqlite数据库文件中；
添加其他层图像层模块107，用于将第N层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+1层，接着将第N+1层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+2层，然后重复上述步骤，直至第N+N层中512×512的图像块只剩一个时，停止上述操作，最后重复步骤S5至步骤S7，实现其他层图像层中各个图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息的存储；以及，
索引模块108，用于访问多个图像块，以供阅读软件获取所需的切片图像的图像信息。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种全数字切片图像储存方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、获取待存储的原始切片图像；
S2、创建数据库文件，所述数据库文件为sqlite数据库文件；
S3、创建数据库表：在sqlite数据库文件中创建多张数据库表，用于存储信息，所述信息包括数据基本信息、图像信息、截图信息和标注信息；
S4、分割原始切片图像：将原始切片图像分割成若干层图像层，若干层所述图像层的长宽由第0层朝向第N层递减，并且上一层图像层的长宽是下一层图像层的长宽的1/2，每层所述图像层至少由一个分辨率为512×512的图像块组成，当所述图像层为第N层时，第N层所包含的图像块的数量为一个；
S5、计算每一个图像块的位置信息，所述每一个图像块的位置信息包括每一个图像块所处的层号、行号和列号；
S6、压缩图像块：将每个图像块进行JPEG压缩，以得到图像块的二进制数据；
S7、存储图像块：将压缩后的所述图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息存储至sqlite数据库文件中；
S8、添加其他层图像层：在步骤S4的基础上，将第N层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+1层，接着将第N+1层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+2层，然后重复上述步骤，直至第N+N层中512×512的图像块只剩一个时，停止上述操作，最后重复步骤S5至步骤S7，实现其他层图像层中各个图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息的存储；
S9、创建索引：所有图像块存储完成后，在数据库表中创建索引，所述索引用于访问多个图像块，以供阅读软件获取所需的切片图像的图像信息；
所述数据基本信息包括原始切片图像的长度、宽度、分辨率、jpeg压缩比、图像块的长度、宽度以及图像层的总共层数；
所述图像信息包括原始切片图像的层数、行数、列数、二进制图像数据；
所述截图信息包括截图的位置信息、截图的说明、截图的宽度、截图的高度和截图的二进制图像数据；
所述标注信息包括标注的类型、说明、颜色和标注位置；
所述截图为在原始切片图像中截取的用于突显病理特征的特征图，所述标注信息为使用不同颜色的记号、标点、文字或图案来突出原始切片图像中病理特征的注释。
2.根据权利要求1所述的全数字切片图像储存方法，其特征在于：步骤S4中所述原始切片图像的大小为2048×2048，所述的第N层为第2层，所述将原始切片图像分割成若干层图像层的具体方法为：
将2048×2048的原始切片图像分割为16个512×512的图像块，作为第0层，所述16个512×512的图像块按照行和列为4×4的方式排列；
将16个所述512×512的图像块分割为4个512×512的图像块，作为第1层，所述4个512×512的图像块按照行和列为2×2的方式排列；
将4个所述512×512的图像块分割为1个512×512的图像块，作为第2层。
3.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中包括全数字切片图像储存方法程序，所述全数字切片图像储存方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1-2中任意一项所述的全数字切片图像储存方法。
4.一种计算机装置，其特征在于：包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、存储器和通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放全数字切片图像储存方法程序，所述全数字切片图像储存方法程序使所述处理器执行如权利要求1至2中任意一项所述的全数字切片图像储存方法对应的操作。
5.一种全数字切片图像存储系统，其特征在于：包括：
图像获取模块，用于获取待存储的原始切片图像；
sqlite数据库文件模块，用于存储数据基本信息、图像信息、截图信息和标注信息；
原始切片图像分割模块，用于将原始切片图像分割成若干层图像层，若干层所述图像层的长宽由第0层朝向第N层递减，并且上一层图像层的长宽是下一层图像层的长宽的1/2，每层所述图像层至少由一个分辨率为512×512的图像块组成，当所述图像层为第N层时，第N层所包含的图像块的数量为一个；
计算模块，用于计算每一个图像块的位置信息；
图像压缩模块，用于将每个图像块进行JPEG压缩，以得到图像块的二进制数据；
执行模块，用于将压缩后的所述图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息存储至sqlite数据库文件中；
添加其他层图像层模块，用于将第N层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+1层，接着将第N+1层中相邻的四个512×512的图像块合并为1024×1024的图像，然后压缩为1/2，变为512×512的图像块，作为第N+2层，然后重复上述步骤，直至第N+N层中512×512的图像块只剩一个时，停止上述操作，最后重复步骤S5至步骤S7，实现其他层图像层中各个图像块的二进制数据和该图像块对应的位置信息的存储；以及，
索引模块，用于访问多个图像块，以供阅读软件获取所需的切片图像的图像信息。
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