医学图像的加密、解密方法和装置及医学图像的处理系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种医学图像的加密方法和装置、医学图像的解密方法和装置、以及医学图像的处理系统，涉及医学图像处理技术领域。其中，加密方法包括：从医学图像中选取感兴趣区域；将所述感兴趣区域中的每个像素区域的二维数据转换为一维数据；利用混沌系统对每个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据；将每个像素区域对应的一维加密数据转换为二维加密数据，以得到加密图像。本发明专利技术实施例可以提高加密的效率。

Medical image encryption and decryption method and device, and medical image processing system

The invention discloses an encryption method and device for medical images, a deciphering method and a device for medical images, and a processing system for medical images, which are related to the medical image processing technology. The encryption method includes: selecting the region of interest from the medical image, converting the two dimensional data of each pixel area in the region of interest to one dimension data, and encrypting one dimension data corresponding to each pixel area by the chaotic system to obtain the one dimension encrypted data corresponding to each pixel area. The 1-D encrypted data corresponding to each pixel area is converted to two-dimensional encrypted data to get encrypted images. The embodiment of the invention can improve the efficiency of encryption.

【技术实现步骤摘要】
医学图像的加密、解密方法和装置及医学图像的处理系统
本专利技术涉及医学图像处理
，尤其是一种医学图像的加密方法和装置、医学图像的解密方法和装置、以及包括医学图像的加密装置和医学图像的解密装置的医学图像的处理系统。
技术介绍
随着多媒体技术的广泛应用和发展，图像信息的安全也越来越重要。医学数字成像和通信(DICOM)是目前影像信息学领域的国际通用标准，被广泛应用于放射医疗、心血管成像以及放射诊疗诊断设备(例如X射线、计算机断层扫描(CT)、核磁共振等)。DICOM标准的推出大大简化了医学影像信息的交换，提高了信息传递的准确性和高效性，从而在一定程度上提高了医疗机构的诊断和治疗水平。医学数据中一般都包含有大量的患者隐私信息以及一些学术机密，因此，不论从法律角度还是伦理道德角度考虑，对患者隐私的保护都是医疗领域的一个研究重点。然而，医学图像不同于一般的文本信息，它具有数据量大、冗余度高、像素间相关性强等特点，传统的加密技术如数据加密标准(DES)、高级加密标准(AES)等，由于并不能考虑到图像信息的固有特点，加密所需时间过长而且不能确保能够很好地掩盖图像信息，这些传统的加密技术并不适用于医学图像的加密。因此，构建一个高效、安全、防篡改能力强的加密系统，是当前数字医学影像系统建设的迫切需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是：解决医学图像加密效率低的问题。根据本专利技术的一方面，提供一种医学图像的加密方法，包括：从医学图像中选取感兴趣区域；将所述感兴趣区域中的每个像素区域的二维数据转换为一维数据；利用混沌系统对每个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据；将每个像素区域对应的一维加密数据转换为二维加密数据，以得到加密图像。根据本专利技术的另一方面，提供一种医学图像的解密方法，包括：将医学图像中加密区域的每个像素区域的二维加密数据转换为一维加密数据；利用混沌系统对每个像素区域对应的一维加密数据进行解密处理，以得到每个像素区域对应的一维数据；将每个像素区域对应的一维数据转换为二维数据，以得到解密图像。根据本专利技术的又一方面，提供一种医学图像的加密装置，包括：选取单元，用于从医学图像中选取感兴趣区域；第一转换单元，用于将所述感兴趣区域中的每个像素区域的二维数据转换为一维数据；加密单元，用于利用混沌系统对每个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据；第二转换单元，用于将每个像素区域对应的一维加密数据转换为二维加密数据，以得到加密图像。根据本专利技术的再一方面，提供一种医学图像的解密装置，包括：第一转换单元，用于将医学图像中加密区域的每个像素区域的二维加密数据转换为一维加密数据；解密单元，用于利用混沌系统对每个像素区域对应的一维加密数据进行解密处理，以得到每个像素区域对应的一维数据；第二转换单元，用于将每个像素区域对应的一维数据转换为二维数据，以得到解密图像。根据本专利技术的还一方面，提供一种医学图像的处理系统，包括：上述任意一个实施例所述的医学图像的加密装置和上述任意一个实施例所述的医学图像的解密装置。本专利技术实施例利用混沌系统对医学图像中的感兴趣区域的每个像素区域分别进行加密，加密后的医学图像的数据长度不会发生变化，并且加密后的医学图像不会改变医学图像本身的文件结构。这种加密方法一方面提高了加密的安全性，另一方面也大幅度降低了加密的数据量，提高了加密的效率。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术一个实施例的医学图像的加密方法的流程示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的医学图像的解密方法的流程示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的医学图像的加密装置的结构示意图；图4是根据本专利技术另一个实施例的医学图像的加密装置的结构示意图；图5是根据本专利技术又一个实施例的医学图像的加密装置的结构示意图；图6是根据本专利技术一个实施例的医学图像的解密装置的结构示意图；图7是根据本专利技术另一个实施例的医学图像的解密装置的结构示意图；图8是根据本专利技术又一个实施例的医学图像的解密装置的结构示意图；图9是根据本专利技术又一个实施例的医学图像的处理系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。混沌系统具有初值敏感性、轨道不可预测性以及良好的伪随机性等特点，本专利技术提出将混沌系统应用于医学图像的加密，并且对每个像素区域分别进行加密。一方面具有很好的安全性，另一方面也提高了加密的效率。图1是根据本专利技术一个实施例的医学图像的加密方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的医学图像的加密方法包括如下步骤：步骤102，从医学图像中选取感兴趣区域。首先，可以读取DICOM文件，并对读取的DICOM文件进行解析以得到医学图像。然后，根据实际需求可以从医学图像中选取感兴趣区域，也即期望加密的区域。步骤104，将感兴趣区域中的每个像素区域的二维数据转换为一维数据。图像的每个像素区域对应一个二维数据，例如(x，y)，可以采用预定的一维化算法按照预设顺序(例如逐行或者逐列)将每个像素区域的二维数据转换为一维数据。步骤106，利用混沌系统对每个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据。在一个实现方式中，可以利用由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值对不同像素区域对应的一维数据分别进行加密处理，例如异或处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据。另外，如果元素值为浮点型数据，则可以先将由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值转换为整型数据；然后再利用不同元素值对应的整型数据对不同像素区域对应的一维数据分别进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据。例如，可以将值域落在(0，1)之间的浮点型数据归一化为值域落在图像精度所在值域范围(0，2m-1)内，其中，m为图像精度。步骤108，将每个像素区域对应的一维加密数据转换为二维加密数据，以得到加密图像。在一个实施例中，在得到加密图像后，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学图像的加密方法，其特征在于，包括：从医学图像中选取感兴趣区域；将所述感兴趣区域中的每个像素区域的二维数据转换为一维数据；利用混沌系统对每个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据；将每个像素区域对应的一维加密数据转换为二维加密数据，以得到加密图像。

【技术特征摘要】
1.一种医学图像的加密方法，其特征在于，包括：从医学图像中选取感兴趣区域；将所述感兴趣区域中的每个像素区域的二维数据转换为一维数据；利用混沌系统对每个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据；将每个像素区域对应的一维加密数据转换为二维加密数据，以得到加密图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用混沌系统对每个像素区域对应的一维数据进行加密处理以得到每个像素区域对应的一维加密数据包括：利用由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值对不同像素区域对应的一维数据分别进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值对不同像素区域对应的一维数据分别进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据包括：利用初始元素值对按照预设顺序选取的一个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到该像素区域对应的一维加密数据；利用混沌系统和所述初始元素值生成第一元素值；利用所述第一元素值对按照预设顺序选取的另一个像素区域对应的一维数据进行加密处理，以得到所述另一个像素区域对应的一维加密数据；将所述第一元素值作为所述初始元素值，并执行所述利用混沌系统和所述初始元素值生成第一元素值，以及利用所述第一元素值对按照预设顺序选取的另一个像素区域对应的一维数据进行加密处理的操作，直到得到每个像素区域对应的一维加密数据。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述元素值为浮点型数据；所述利用由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值对不同像素区域对应的一维数据分别进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据包括：将由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值转换为整型数据；利用不同元素值对应的整型数据对不同像素区域对应的一维数据分别进行加密处理，以得到每个像素区域对应的一维加密数据。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从医学图像中选取感兴趣区域之前，还包括：对DICOM文件进行解析以得到所述医学图像；在得到加密图像后，还包括：将加密图像写回所述DICOM文件中的预定数据单元。6.一种医学图像的解密方法，其特征在于，包括：将医学图像中加密区域的每个像素区域的二维加密数据转换为一维加密数据；利用混沌系统对每个像素区域对应的一维加密数据进行解密处理，以得到每个像素区域对应的一维数据；将每个像素区域对应的一维数据转换为二维数据，以得到解密图像。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用混沌系统对每个像素区域对应的一维加密数据进行解密处理，以得到每个像素区域对应的一维数据包括：利用由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值对不同像素区域对应的一维加密数据分别进行解密处理，以得到每个像素区域对应的一维数据。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值对不同像素区域对应的一维加密数据分别进行解密处理，以得到每个像素区域对应的一维数据包括：利用初始元素值对按照预设顺序选取的一个像素区域对应的一维加密数据进行解密处理，以得到该像素区域对应的一维数据；利用混沌系统和所述初始元素值生成第一元素值；利用所述第一元素值对按照预设顺序选取的另一个像素区域对应的一维加密数据进行解密处理，以得到所述另一个像素区域对应的一维数据；将所述第一元素值作为所述初始元素值，并执行所述利用混沌系统和所述初始元素值生成第一元素值，以及利用所述第一元素值对按照预设顺序选取的另一个像素区域对应的一维加密数据进行解密处理的操作，直到得到每个像素区域对应的一维数据。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述元素值为浮点型数据；所述利用由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值对不同像素区域对应的一维加密数据分别进行解密处理，以得到每个像素区域对应的一维数据包括：将由混沌系统生成的伪随机序列中的不同元素值转换为整型数据；利用不同元素值对应的整型数据对不同像素区域对应的一维加密数据分别进行解密处理，以得到每...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙刚，云亮，刘征，白春红，封顺天，李馨迟，李彬，石磊，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11