本發(fā)明整體而言涉及醫(yī)學(xué)圖像，特別是三維(三維)醫(yī)學(xué)圖像的壓縮和/或重建。

背景技術(shù)：

1、超聲波、磁共振成像(mri)、計算機斷層掃描(ct)等醫(yī)學(xué)成像技術(shù)可用于生成三維醫(yī)學(xué)圖像。此類三維醫(yī)學(xué)影像可能包含相對大量的數(shù)據(jù)，因此文件大小相對較大。壓縮三維醫(yī)學(xué)圖像可以減少數(shù)據(jù)量，從而減小文件大小。但是，需要以最佳方式進行壓縮，以避免有用數(shù)據(jù)的過度丟失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明在第一方面提供了一種壓縮三維醫(yī)學(xué)圖像的方法。該方法包括獲取三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)，并執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作；將三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幀序列的視頻數(shù)據(jù)。每個幀對應(yīng)一個相應(yīng)的二維圖像(如二維醫(yī)學(xué)圖像)。該方法還包括執(zhí)行視頻編碼操作，對幀序列的視頻數(shù)據(jù)進行編碼，以獲得編碼后內(nèi)容數(shù)據(jù)。編碼后內(nèi)容數(shù)據(jù)可用于重建三維醫(yī)學(xué)圖像。

2、可選地，執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作的步驟包括：處理三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)，以獲得多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)；以及對多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行位深度轉(zhuǎn)換(bit-depthconversion)操作，以獲得幀序列的視頻數(shù)據(jù)。

3、可選地，處理三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)以獲得多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)包括：沿垂直于分割平面的軸線對三維醫(yī)學(xué)圖像進行分割，以獲得可表示為多個二維圖像的多個切片，以及對于多個二維圖像中的每個二維圖像的每個像素，分別將像素映射為n比特整數(shù)以獲得n比特像素。在某些示例中，n可以是8。在某些示例中，n可以是10。在某些示例中，n可以是16。在某些示例中，n可以是另一個整數(shù)。

4、在某些示例中，分割平面是與三維醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)聯(lián)的橫向平面。在某些示例中，分割平面是與三維醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)的冠狀面。在某些示例中，分割平面是與三維醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)聯(lián)的矢狀平面。

5、可選地，根據(jù)三維醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界執(zhí)行映射。在一些實施例中，該方法進一步包括：在映射之前，確定三維醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界。

6、可選地，根據(jù)指定或定義(例如，用戶指定或用戶定義)的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界執(zhí)行映射。在一些實施例中，該方法進一步包括：在映射之前，接收與用戶指定的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界相關(guān)聯(lián)的用戶輸入。

7、在一些實施例中，位深度轉(zhuǎn)換操作基于位交錯分割(bit-interlacing)。

8、可選地，基于位交錯分割的位深度轉(zhuǎn)換操作包括：將每個n比特像素轉(zhuǎn)換為兩個各自的m比特像素，并基于多個二維圖像的m比特像素形成兩個m比特序列。幀序列的視頻數(shù)據(jù)包括兩個m比特序列。在某些示例中，幀序列的視頻數(shù)據(jù)可包括其他數(shù)據(jù)內(nèi)容。在某些示例中，n＝16，m＝8。可選地，對于每個n比特像素，上述轉(zhuǎn)換分別包括：對n比特像素應(yīng)用第一位掩碼以提取第一m個比特，對n比特像素應(yīng)用第二位掩碼以提取第二m個比特，將第一m個比特連接到m比特像素，以及將第二m個比特連接到另一個m比特像素?？蛇x地，對n比特像素應(yīng)用第一位掩碼以提取第一m個比特包括對n比特像素應(yīng)用第一位掩碼以提取m個偶數(shù)位置比特。可選地，對n比特像素應(yīng)用第二位掩碼以提取第二m個比特包括對n比特像素應(yīng)用第二位掩碼以提取m個奇數(shù)位置比特。

9、在某些實施例中，位深度轉(zhuǎn)換操作基于位移(bit-shifting)。

10、可選地，基于位移的位深度轉(zhuǎn)換操作包括：將每個n比特像素轉(zhuǎn)換為各自的m比特像素，以及基于多個二維圖像的m比特像素形成m比特序列。幀序列的視頻數(shù)據(jù)包括m比特序列。在某些示例中，幀序列的視頻數(shù)據(jù)可包括其他數(shù)據(jù)內(nèi)容。在某些示例中，n＝16，m＝8或10。在某些示例中，n和m可以是其他整數(shù)?？蛇x地，對于每個n比特像素，轉(zhuǎn)換分別包括：對n比特像素的較高m個比特執(zhí)行比特右移，并丟棄或放棄n比特像素的較低n-m個比特，從而形成m比特像素。

11、可選地，執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作進一步包括：執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換操作，以轉(zhuǎn)換幀序列的視頻數(shù)據(jù)的顏色空間?？蛇x地，執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作進一步包括：執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換操作，以轉(zhuǎn)換三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)的顏色空間?？蛇x地，執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作進一步包括：執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換操作，以轉(zhuǎn)換多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)的顏色空間。

12、可選地，執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作進一步包括：生成表示與三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)的處理和/或執(zhí)行位深度轉(zhuǎn)換操作相關(guān)的一個或多個屬性的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位(例如標(biāo)志(flag))，以及執(zhí)行編碼操作以對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位進行編碼，從而獲得編碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位數(shù)據(jù)。編碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位數(shù)據(jù)可用于促進三維醫(yī)學(xué)圖像的重建。

13、可選地，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位指示以下一個或多個：三維醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界，或所執(zhí)行的位深度轉(zhuǎn)換操作的一個或多個屬性?？蛇x地，已執(zhí)行位深度轉(zhuǎn)換操作的一個或多個屬性包括：已執(zhí)行位深度轉(zhuǎn)換操作所依據(jù)的方法。可選地，執(zhí)行的位深度轉(zhuǎn)換操作所基于的方法是位交錯分割或位移?？蛇x地，如果位深度轉(zhuǎn)換操作基于位移，則所執(zhí)行的位深度轉(zhuǎn)換操作的一個或多個屬性進一步包括：與通過位移生成的序列相關(guān)聯(lián)的位深度。

14、視頻編碼操作可安排為：減少幀序列的視頻數(shù)據(jù)的幀間冗余和/或減少幀序列的視頻數(shù)據(jù)的幀內(nèi)冗余。編碼后的內(nèi)容數(shù)據(jù)可以是比特流格式。

15、可選地，視頻編碼操作基于多功能視頻編碼(vvc)?？蛇x地，視頻編碼操作基于高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(hevc)?？蛇x地，視頻編碼操作基于高級視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avc)。可選地，視頻編碼操作基于音頻視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avs)，如avs3。

16、視頻編碼操作由視頻編碼器執(zhí)行，編碼器可通過硬件和/或軟件實現(xiàn)?？蛇x地，視頻編碼器包括基于多功能視頻編碼(vvc)的編碼器?？蛇x地，視頻編碼器包括基于高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(hevc)的編碼器?？蛇x地，視頻編碼器包括基于高級視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avc)的編碼器?？蛇x地，視頻編碼器包括基于音頻視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avs)的編碼器?？蛇x地，基于音頻視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avs)的編碼器包括基于avs3的編碼器。

17、可選地，所述方法進一步包括將已編碼的內(nèi)容數(shù)據(jù)存儲為一個或多個數(shù)據(jù)文件?？蛇x地，所述方法進一步包括將編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位數(shù)據(jù)存儲為一個或多個數(shù)據(jù)文件?？蛇x地，所述方法進一步包括將編碼內(nèi)容數(shù)據(jù)和編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位數(shù)據(jù)存儲為一個或多個數(shù)據(jù)文件。

18、可選地，三維醫(yī)學(xué)圖像是磁共振成像(mri)圖像。可選地，三維醫(yī)學(xué)圖像是計算機斷層掃描(ct)圖像。在其他一些示例中，三維醫(yī)學(xué)圖像可以是其他成像模式(ct和mri除外)的醫(yī)學(xué)影像。三維醫(yī)學(xué)圖像可以是人體或動物身體部位的圖像、幻影圖像等。

19、在本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于壓縮三維醫(yī)學(xué)圖像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：一個或多個處理器，以及存儲一個或多個程序的存儲器，該一個或多個程序被配置為由一個或多個處理器執(zhí)行，該一個或多個程序包括用于執(zhí)行或促進執(zhí)行第一方面的方法的指令。在一些實施例中，系統(tǒng)可進一步包括用于顯示圖像(二維或三維圖像，例如，由圖像數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)生成)的顯示器。

20、在本發(fā)明的第三方面，提供了一種非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，其中存儲了一個或多個程序，這些程序被配置為由一個或多個處理器執(zhí)行，一個或多個程序包括用于執(zhí)行或促進執(zhí)行第一方面的方法的指令。

21、在本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于重建三維醫(yī)學(xué)圖像的方法。該方法包括：執(zhí)行視頻解碼操作以解碼編碼內(nèi)容數(shù)據(jù)，從而獲得幀序列的視頻數(shù)據(jù)，每個幀對應(yīng)于各自的二維圖像(例如，二維醫(yī)學(xué)圖像)；以及執(zhí)行逆數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作以將幀序列的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)。三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)可用于重建三維醫(yī)學(xué)圖像。

22、可選地，編碼內(nèi)容數(shù)據(jù)可以是使用第一方面的方法獲得的編碼內(nèi)容數(shù)據(jù)。編碼內(nèi)容數(shù)據(jù)可以是比特流格式。

23、可選地，視頻解碼操作基于多功能視頻編碼(vvc)。可選地，視頻解碼操作基于高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(hevc)?？蛇x地，視頻解碼操作基于高級視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avc)?？蛇x地，視頻解碼操作基于音頻視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avs)，如avs3。

24、視頻解碼操作由視頻解碼器執(zhí)行，視頻解碼器可通過硬件和/或軟件實現(xiàn)?？蛇x地，視頻解碼器包括基于多功能視頻編碼(vvc)的解碼器?？蛇x地，視頻解碼器包括基于高效視頻編碼(hevc)的解碼器?？蛇x地，視頻解碼器包括基于高級視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avc)的解碼器?？蛇x地，視頻解碼器包括基于音頻視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avs)的解碼器?？蛇x地，基于音頻視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(avs)的解碼器包括avs3解碼器。

25、可選地，執(zhí)行逆數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作包括：對幀序列的視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行逆位深度轉(zhuǎn)換操作以獲得多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)，以及處理多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)以獲得三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)。

26、在一些實施例中，逆位深度轉(zhuǎn)換操作基于逆位交錯分割。可選地，幀序列的視頻數(shù)據(jù)包括兩個m比特序列(幀序列的視頻數(shù)據(jù)可以包括其他數(shù)據(jù)內(nèi)容)，基于逆位交錯分割的逆位深度轉(zhuǎn)換操作包括：根據(jù)兩個m比特序列確定多個二維圖像的多個m比特像素，以及將多個二維圖像中的每個像素的兩個各自的m比特像素轉(zhuǎn)換為一個各自的n比特像素，使得多個二維圖像中的每個圖像包括多個n比特像素。在某些示例中，n＝16，m＝8。

27、在一些實施例中，逆位深度轉(zhuǎn)換操作基于逆位移?？蛇x地，幀序列的視頻數(shù)據(jù)包括m比特序列(幀序列的視頻數(shù)據(jù)可以包括其他數(shù)據(jù)內(nèi)容)，基于逆位移的逆位深度轉(zhuǎn)換操作包括：基于m比特序列，確定多個二維圖像的多個m比特像素，以及將多個二維圖像中的每個像素的每個m比特像素轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的n比特像素，使得多個二維圖像中的每個二維圖像包括多個n比特像素。在某些示例中，n＝16，m＝8或10。在某些示例中，n和m可以是其他整數(shù)?？蛇x地，對于每個m比特像素，上述轉(zhuǎn)換包括：對m比特像素的m比特執(zhí)行位向左移動，并在位向左移動后，向較低的n-m個比特填充零，從而形成n比特像素。

28、可選地，多個二維圖像包括多個n比特像素，處理多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)以獲得三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)包括：對于多個二維圖像中每個圖像的每個n比特像素，分別根據(jù)數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界將n比特像素逆映射為像素，并將多個二維圖像表示的多個切片(slice)與逆映射的像素沿垂直于分割平面的軸線組合(例如拼接)以獲得三維醫(yī)學(xué)圖像。在某些示例中，n為8。在某些示例中，n為16。在某些示例中，n可以是另一個整數(shù)。

29、可選地，數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界是三維醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界?？蛇x地，數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界是指定或定義的(例如，用戶指定或用戶定義的)數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界。

30、可選地，分割平面是與三維醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)聯(lián)的橫向平面?？蛇x地，分割平面是與三維醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)的冠狀面?？蛇x地，分割平面是與三維醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)聯(lián)的矢狀平面。

31、可選地，執(zhí)行逆數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作進一步包括：執(zhí)行解碼操作，以解碼已編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位數(shù)據(jù)，從而獲得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位(例如標(biāo)志)，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位指示與處理三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行位深度轉(zhuǎn)換操作相關(guān)聯(lián)的一個或多個屬性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位可用于促進三維醫(yī)學(xué)圖像的重建。

32、可選地，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位指示以下一項或多項：三維醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)據(jù)邊界，或已執(zhí)行的位深度轉(zhuǎn)換操作的一項或多項屬性?？蛇x地，已執(zhí)行位深度轉(zhuǎn)換操作的一個或多個屬性包括：已執(zhí)行位深度轉(zhuǎn)換操作所依據(jù)的方法。可選地，執(zhí)行的位深度轉(zhuǎn)換操作所基于的方法是位交錯分割或位移?？蛇x地，如果位深度轉(zhuǎn)換操作基于位移，則執(zhí)行的位深度轉(zhuǎn)換操作的一個或多個屬性進一步包括與位移產(chǎn)生的序列相關(guān)的位深度。

33、可選地，執(zhí)行逆數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作進一步包括：執(zhí)行逆顏色轉(zhuǎn)換操作，以轉(zhuǎn)換幀序列的視頻數(shù)據(jù)的顏色空間或三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)的顏色空間或多個二維圖像的圖像數(shù)據(jù)的顏色空間。

34、可選地，三維醫(yī)學(xué)圖像是磁共振成像(mri)圖像。可選地，三維醫(yī)學(xué)圖像是計算機斷層掃描(ct)圖像。在其他一些示例中，三維醫(yī)學(xué)圖像可以是另一種成像模式(ct和mri除外)的醫(yī)學(xué)影像。三維醫(yī)學(xué)圖像可以是人或動物身體部位的圖像、幻影圖像等。

35、可選地，該方法進一步包括根據(jù)三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)重建三維醫(yī)學(xué)圖像?？蛇x地，所述方法進一步包括根據(jù)三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志位重建三維醫(yī)學(xué)圖像。

36、可選地，所述方法進一步包括輸出重建后的三維醫(yī)學(xué)圖像以供顯示。

37、在本發(fā)明的第五個方面，提供了一種用于壓縮三維醫(yī)學(xué)圖像的系統(tǒng)，包括：一個或多個處理器，以及存儲一個或多個程序的存儲器，所述一個或多個程序被配置為由一個或多個處理器執(zhí)行，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行或促進執(zhí)行第四個方面的方法的指令。在某些實施例中，系統(tǒng)可進一步包括用于顯示圖像(二維或三維圖像，例如，由圖像數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)生成)的顯示器。

38、在本發(fā)明的第六個方面，提供了一種非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，其中存儲了一個或多個程序，這些程序被配置為由一個或多個處理器執(zhí)行，一個或多個程序包括用于執(zhí)行或促進執(zhí)行第四個方面的方法的指令。

39、在本發(fā)明的第七個方面，提供了一種包括第一方面的方法和第四方面的方法的方法。

40、在本發(fā)明的第八個方面，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：一個或多個處理器，以及存儲一個或多個程序的存儲器，該程序被配置為由一個或多個處理器執(zhí)行，該一個或多個程序包括用于執(zhí)行或促進執(zhí)行第七方面的方法的指令。在某些實施例中，系統(tǒng)可進一步包括用于顯示圖像(二維或三維圖像，例如，由圖像數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)生成)的顯示器。

41、在第九個方面，本發(fā)明提供了一種非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，該介質(zhì)存儲一個或多個程序，這些程序被配置為由一個或多個處理器執(zhí)行，一個或多個程序包括用于執(zhí)行或促進執(zhí)行第七個方面的方法的指令。

42、考慮到詳細描述和附圖，本發(fā)明的其他特征和方面將變得顯而易見。本文所描述的與一個方面或?qū)嵤├嘘P(guān)的任何特征可與本文所描述的與任何其它方面或?qū)嵤├嘘P(guān)的任何其它特征結(jié)合起來，視情況而定。

43、程度術(shù)語，如“一般”、“大約”、“基本上”或類似術(shù)語，根據(jù)上下文，用于解釋以下一個或多個方面：制造公差、退化、趨勢、傾向、不完美的實際條件等。