面向PACS系統(tǒng)的圖像增強(qiáng)和圖像加密算法研究.pdf

1、目前，數(shù)字圖像處理已經(jīng)廣泛應(yīng)用于遙感、軍事、生物醫(yī)學(xué)及公共安全諸多領(lǐng)域，圖像增強(qiáng)和圖像加密為兩項(xiàng)重要處理技術(shù)。其中，圖像增強(qiáng)技術(shù)能夠提高被檢測(cè)圖像的細(xì)節(jié)特征，從而達(dá)到識(shí)別鑒定圖像的目的。圖像加密技術(shù)能夠使圖像由視覺(jué)可以辨認(rèn)變成視覺(jué)無(wú)法辨認(rèn)，從而達(dá)到隱藏圖像本身真實(shí)信息的目的。
　　數(shù)字化醫(yī)院已經(jīng)成為現(xiàn)代化醫(yī)療的發(fā)展趨勢(shì)，PACS(Picture Archivingand Communication Systems影像歸檔和通信系統(tǒng)

2、)是數(shù)字化醫(yī)院的重要硬件支撐。作為PACS中必不可少的兩個(gè)環(huán)節(jié)，圖像增強(qiáng)技術(shù)用于提高圖像的清晰度，便于醫(yī)生診斷;圖像加密技術(shù)用于保護(hù)用戶隱私，便于圖像資料更安全地保存、傳輸和應(yīng)用。本文研究對(duì)于提高PACS系統(tǒng)技術(shù)水平，促進(jìn)醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)和加密技術(shù)發(fā)展具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　PACS系統(tǒng)中圖像增強(qiáng)主要采用基于Retinex的圖像增強(qiáng)算法和基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像增強(qiáng)算法。其中，Retinex得到的圖像常常采取常數(shù)增益，由于

3、會(huì)使圖像在對(duì)比度比較高的邊緣區(qū)域和相對(duì)平滑的區(qū)域呈現(xiàn)過(guò)大的增強(qiáng)效果，從而在對(duì)比度比較高的邊緣區(qū)域呈現(xiàn)光暈現(xiàn)象，在相對(duì)平滑的區(qū)域呈現(xiàn)過(guò)增強(qiáng)等現(xiàn)象。為此，本文提出基于Retinex理論的PACS系統(tǒng)圖像增強(qiáng)算法，通過(guò)全局和局部的分別處理得到增強(qiáng)后的圖像。圖像處理引入非線性擴(kuò)散模型后形成P-M模型，具有去噪效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)會(huì)丟失大量的圖像紋理細(xì)節(jié)等特征。為了解決這一問(wèn)題，本文提出一種基于P-M模型的PACS系統(tǒng)圖像增強(qiáng)算法。對(duì)亮度、清晰

4、度、對(duì)比度、信息熵、絕對(duì)均方誤差、峰值均方誤差、歸一化的均方誤差、峰值信噪比、絕對(duì)均值誤差、結(jié)構(gòu)相似法和平均梯度等多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了深入分析。
　　PACS系統(tǒng)中圖像加密主要采用基于混沌理論的圖像加密算法。在現(xiàn)有圖像加密算法基礎(chǔ)上，針對(duì)提高PACS系統(tǒng)圖像加密的安全性，以及針對(duì)較大尺寸圖像的加密解密速度問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究。在確保安全性的前提下，提出一種基于位平面的快速PACS系統(tǒng)圖像加密算法，利用混沌理論所具有的初值敏感性等特點(diǎn)，將圖