Comparison of visulally lossless compression of dental images by different coders based on HaarPSI metric

Abstract

The object of the study is the process of visually lossless compression of dental images by means of five coders using HaarPSI metrics and its distortion invisibility threshold. The subject of the study is the method for selection of parameters that control compression to provide invisibility of distortions with further comparison of performance characteristics for the considered coders. The goal of the study is to analyze compression ratio range for image fragments of different complexity and to give recommendations concerning coders to be used and their parameters setting. Methods used: numerical simulation, verification for a set of test images. Results obtained: 1) the compression ratios vary in rather wide limits depending on image complexity and noise characteristics; 2) the coders AGU-M and BPG produce the best compression ratios for the same visual quality compared to other considered coders; 3) there is high correlation of compression ratios of the considered coders. Conclusions: 1) it is possible to provide rather large compression ratios without losing diagnostically valuable information; 2) adapting the compression to image complexity allows significant increasing of compression ratios for simple structure images. Об'єктом дослідження є процес візуально безвтратного стиснення стоматологічних зображень за допомогою п’яти кодерів із використанням метрики HaarPSI та її порогового значення непомітності спотворень. Предметом дослідження є метод вибору параметрів, що керують стисненням, з метою забезпечення непомітності спотворень, а також подальше порівняння ефективності розглянутих кодерів. Метою дослідження — проаналізувати діапазон коефіцієнтів стиснення для фрагментів зображень різної складності та надати рекомендації щодо вибору кодерів і налаштувань їх параметрів. Методи дослідження: чисельне моделювання, верифікація на наборі тестових зображень. Отримані результати: 1) коефіцієнти стиснення змінюються в досить широких межах залежно від складності зображення та характеристик шуму; 2) кодери AGU-M та BPG забезпечують найкращі коефіцієнти стиснення за однакової візуальної якості порівняно з іншими розглянутими кодерами; 3) спостерігається висока кореляція між коефіцієнтами стиснення для всіх розглянутих кодерів. Висновки: 1) можливо досягти досить високих коефіцієнтів стиснення без втрати діагностично важливої інформації; 2) адаптація параметрів стиснення до складності зображення дозволяє суттєво підвищити ступінь стиснення для зображень із простою структурою.