摘要:

目前在医学领域,基于医学数字成像系统和通讯标准(Digital Imaging and Communications in Medicine)(简称DICOM)的医学影像存储与通讯系统(Picture Archiving and Communication System)(简称PACS)正在探索新的发展模式,互联网的不断发展以及智能便携终端的广泛应用为其带来了新契机.本文旨在研发一种在智能便携终端设备上运行的基于DICOM标准的医学影像浏览系统,即DICOM浏览器,实现DICOM图像录入,浏览,诊断分析和生成报告等主要功能特性,为医生提供便捷的临床诊断辅助功能. 本文首先综述了PACS的基本概念和网络架构,针对当前PACS市场的发展趋势,分析了PACS的国内外发展现状以及创建基于Android操作系统的DICOM浏览器的可行性.DICOM浏览器对DICOM医学图像文件处理的首要问题就是DICOM文件解析,本文对DICOM文件数据结构和数据编码进行了详细研究,提出相应的解决方案实现对DICOM2.0和DICOM3.0标准的兼容,可以解析目前市场存在的大部分DICOM文件. 在此基础上,本文基于Android操作系统的架构特性为DICOM浏览器创建系统用例模型,定义用例规约.根据需求定义,本文采用两层C/S架构对软件系统进行整体设计,服务器端为数据库服务器,支持MS Windows,Linux或Android等多种操作系统,以及MySQL和SQLite两种数据库.客户端采用Android操作系统,由三层组成:表现层,业务逻辑层和数据访问层,包含了图像输入输出,图像预处理,图像预览,图像显示,诊断处理,报告生成和数据库访问等7个模块.客户端通过HttpClient协议和服务器进行通讯. 然后本文采用时序图详细设计了DICOM浏览器的各模块,定义了对象间消息传递的接口,并重点阐述了三个关键技术的实现:(1)DICOM文件解析,采用流程图详细描述了DICOM文件解析的过程;(2)图像缩放,采用改进后的双线性插值算法,计算以映射点为中心的周围2×2邻域内的已知像素点的各灰度值变化情况,对变化率大于阈值的领域,在计算映射点灰度值时,加入加权系数,使得灰度值更接近主观视觉效果;(3)窗宽窗位调节算法,用于观察不同密度的组织结构或病变,采用增强对比度算法,显示图像的灰度层次变化,便于医生观察不同密度的组织结构或病变. 目前,DICOM浏览器已成功通过功能测试和非功能测试,测试结果表明,DICOM浏览器较好地实现了预定的功能,系统的响应时间短,图像处理速度快,稳定可靠,达到了预期目标.

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