Ставропольские учёные просчитали, как сжимать томограммы без потери качества

Математики Северо-Кавказского федерального университета вывели математическую формулу, которая отвечает на вопрос «До какого размера можно сжать фильтры для обработки трёхмерных биомедицинских изображений (томограмм) без потери качества?» Для современной медицины это актуальная проблема.

«МРТ и КТ становятся все более доступными и популярными среди населения методами диагностики, — отметил руководитель проекта, доцент кафедры прикладной математики и математического моделирования СКФУ Павел Ляхов. — Точность исследования растёт за счёт повышения разрешающей способности приборов. Соответственно увеличивается и объем информации при сканировании пациента. Один файл томограммы может весить несколько гигабайт, а в день проводится не одно исследование. Возникает вопрос, как хранить такие большие объёмы информации. Возможности физических носителей ограничены. Приходится сжимать изображение, но при этом можно потерять важную для диагностики информацию. Тогда врач не увидит на снимке небольшую опухоль или другое заболевание. Как найти «золотую середину» – на этот вопрос мы даём ответ в своём исследовании».

При сжатии изображения используются цифровые фильтры, в которых можно уменьшить разрядность (битность) – точность представления данных. Формула ставропольских математиков помогает определить, до каких пределов это можно сделать в каждом конкретном случае без заметной потери качества изображения.

Преобразование информации – затратная операция. Она требует большого числа математических действий, поэтому для обработки больших объёмов визуальных данных математики предлагают использовать аппаратные ускорители. Сегодня это мировой тренд. Учёные разрабатывают для таких вычислений сопроцессор, совместимый с компьютерами. В его основе будут программируемые интегральные схемы. Уже идёт математическое моделирование.

В отличие от стандартных процессоров специализированный сопроцессор будет значительно быстрее выполнять операции по обработке данных (все операции будут оптимизированы под конкретную задачу). А выведенная формула подскажет, как найти оптимальный баланс между снижением точности представления данных в сопроцессоре и сохранением высокого качества изображения.

Исследование проходит в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и стипендии Президента России для молодых учёных.

Управление по информации и связям с общественностью СКФУ
Источник: газета «Поиск»
Фото: СКФУ

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Помог ли вам материал?
0    0