[发明专利]基于CUDA的DICOM医学影像动态非线性调窗方法

摘要

本发明公开了一种基于CUDA的DICOM医学影像动态非线性调窗方法，包括读取DICOM格式图像中DICOM图像的像素值信息和DICOM图像的标签信息；设置图像窗口的窗宽和窗位，并将非线性函数用于调窗；基于CUDA采用并行算法计算非线性调窗中的映射方程，计算得出DIB图像的像素数据；根据计算得出的DIB图像的像素数据组成的像素数据组，以及步骤一中的标签信息填充位图结构体，并将构造的位图显示出来；根据显示的位图判断是否需要重新设置调窗的窗宽和窗位，如需要重新设置，则返回步骤二。非线性调窗对图像的显示更加细致，达到图像增强的效果，基于CUDA的并行计算有效缩短了DIB图像生成所用时间，保证了实时性。

主权项

一种基于CUDA的DICOM医学影像动态非线性调窗方法，其特征在于，步骤一、包括读取DICOM格式图像中DICOM图像的像素值信息和DICOM图像的标签信息；步骤二、设置图像窗口的窗宽和窗位，并将非线性函数用于调窗；步骤三、基于CUDA采用并行算法计算非线性调窗中的映射方程，计算得出DIB图像的像素数据；步骤四、根据计算得出的DIB图像的像素数据组成的像素数据组，以及步骤一中的标签信息填充位图结构体，并将构造的位图显示出来；步骤五、根据上述显示的位图判断是否需要重新设置调窗的窗宽和窗位，如需要重新设置，则返回步骤二；当图像颜色系统为MONOCHROME 1时，对于M×N×K的DICOM格式图像P到M×N×L的DIB图像Q之间的转换公式为：LQi=2L-1i<C-W2g(i)C-W2≤i≤C+W20i>C+W2]]>其中W为窗宽，C为窗位，LQ为DIB图像的灰度级集，为图像Q中像素的第i级灰度，g(i)为KP到LQ的映射，并满足：当图像颜色系统为MONOCHROME 2时，对于M×N×K的DICOM格式图像P到M×N×L的DIB图像Q之间的转换公式为：KPi=0i<C-W2f(i)C-W2≤i≤C+W22L-1i>C+W2]]>其中W为窗宽，C为窗位，f(i)为KP到LQ的映射，并满足：Sigmoid函数应用于上述非线性调窗的映射方程f(i)公式如下：f(i)=2551+e-b×i-CW,i∈(-∞,+∞)]]>其中，b为与曲线的倾斜度有关的特定值，C表示窗位，W表示窗宽；幂次函数应用于上述非线性调窗的映射方程f(i)公式如下：f(i)=255×(i-C+W2W)r]]>其中，c、r均为正数，且r≠1，C表示窗位，W表示窗宽；每个像素的计算是独立的，为每一个像素分配一个Thread，使用一个Thread计算一个像素值，并在每个Block中设置多个Thread。