一种适用于移动平台快速访问的TB级三维图像数据存储及组织的方法

专利2025-05-15  0


本发明涉及一种方法,具体涉及一种适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,属于图像处理。


背景技术:

1、随着成像技术的快速发展,成像范围和精度的增加,所产生的图像数据量非常巨大,甚至达到tb级别,这对存储、传输等造成了巨大压力。对海量三维空间数据的处理以及存储对计算机硬件设施有着较高的要求,成本投入过大,无法大范围采用,因此需要对海量的数据进行组织优化,目前对数据的优化方式有很多。

2、专利cn104615739a提出了一种适用于三维脑组织高分辨率海量图集的数据快速归档方法,涉及一种将三维数据空间分割成若干大小相等数据块,按照自索引方式建立文件夹组织形式和文件名命名方式,通过提供所要调用的三维块的坐标信息和分辨率等级,调用三维小块并计算得到该区域三维块,从而完成三维脑组织高分辨海量图集的数据归档和调用。但是自索引的方式不适合低延迟数据访问以及多用户并行性。

3、目前由于信息技术以及手机的普及,对tb级数据调用的需求也日益增加,然而手机用户多,交互信息频繁,需要提供实时或准实时的响应,目前仍然没有满足手机等移动平台访问的海量数据组织及存储的方式。因此,迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。


技术实现思路

1、本发明正是针对现有技术中存在的问题,提供一种适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,该技术方案提出一种高效的适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方式,通过在服务器端采用分布式数据库方式对数据组织进行优化的方式,在移动平台实现快速、便捷、实时、按需访问tb级三维图像数据,解决了现有的技术空白。

2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下,一种适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,具体如下:

3、步骤1:利用分布式数据库对tb级三维图像数据进行组织及管理,包括

4、s11、对三维图像以n+1种不同的分辨率降采样生成n+1套不同的数据集,

5、s12、对存储在数据库中所有的图像建立一个metadata数据表,表内包含的信息:图像的编号,图像分辨率层数,每层的分辨率及x、y、z方向的块数,

6、s13、针对数据库中每个图像建立一个数据表t,存储图像块的索引、图像块的数据信息。步骤2:数据库和移动平台数据的无损压缩传输;该压缩通过服务器实现,采用了行程长度编码(run-length encoding,rle)压缩算法对三维图像进行无损压缩。

7、步骤3:提取移动平台数据,包括

8、s31、服务器端通过接受移动平台发来的参数:起点坐标,终点坐标,名称,分辨率这4个参数,通过metadata表计算出感兴趣区域的图像所关联的图像块的索引。

9、s32、服务器采用多线程的方式访问数据库,根据图像块的索引加载感兴趣区域所在的图像块,并提取的感兴趣区域的数据,采取压缩格式编码。然后通过网络传输到移动平台。

10、作为本发明的一种改进,移动平台指的是智能手机以及平板等便携电子设备。

11、步骤s32中,采用多线程的方式访问数据块,具体是指每个线程加载一个索引对应的图像块数据至内存,并将感兴趣的像素点的像素值复制到指定的内存空间,随后立刻释放加载图像块的内存空间。

12、相对于现有技术,本发明具有如下优点,该技术方案可以实现tb级别海量数据的处理能力,另外本方案利用分布式、数据库对tb级别三维图像数据进行组织及管理,由于数据库管理系统dbms本身提供了并行优化和io优化,能为多用户、高并发情况下,提高数据访问速度。同时由于采用了数据编码,减小了网络带宽的压力。具有高并发、响应时间短、便捷等优点。手机移动端可以快速访问海量多维多通道的生物影像数据,而这种海量数据即使在pc端对电脑的存储、访问速度限制等都具有较高的要求。



技术特征:

1.一种适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,其特征在于,具体如下:

2.根据权利要求1所述的适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,其特征在于,步骤1:利用分布式数据库对tb级三维图像数据进行组织及管理,具体如下:

3.根据权利要求1所述的适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,其特征在于,步骤3:提取移动平台数据,具体如下:

4.根据权利要求1所述的适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,其特征在于,移动平台指的是智能手机以及平板等便携电子设备。

5.根据权利要求3所述的适用于移动平台快速访问的tb级三维图像数据存储及组织的方法,其特征在于,步骤s32中,采用多线程的方式访问数据块,具体是指每个线程加载一个索引对应的图像块数据至内存,并将感兴趣的像素点的像素值复制到指定的内存空间,随后立刻释放加载图像块的内存空间。


技术总结
本发明涉及一种适用于移动平台快速访问的TB级三维图像数据存储及组织的方法,包括以下步骤:利用分布式数据库对TB级三维图像数据进行组织及管理:对三维图像以n+1种不同的分辨率降采样生成n+1套不同的数据集,对每个三维图像生成一个metadata信息,存放图像总体信息,存储在数据库的metadata表中;对每个图像新建一个数据表,用于存放图像块的索引及图像块中的数据;提取移动平台数据:移动平台将感兴趣的区域的参数信息发送至服务器,服务器采用多线程方式访问数据库,提取相关的图像块的数据,并将提取结果以压缩格式编码,发送给移动平台。本方法实现在移动平台快速、便捷、实时按需访问TB级三维图像数据。

技术研发人员:彭汉川,张玲丽,黄磊
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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