CN101350103B - 一种医学图像多元化分组留痕信息的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，包括步骤：A1、加载医学图像并将其显示在屏幕窗口中；A2、在所述医学图像上创建并显示留痕信息，建立标识不同留痕信息的按扭界面，根据所述按扭界面确定要在所述医学图像上绘制的留痕信息，通过显示和隐藏所述按扭界面设定所述留痕信息的编辑权限；A3、根据一定分组规则对同一幅所述医学图像上的所述留痕信息进行分组；A4、存储所述留痕信息。本发明通过在医学图像上直接绘制留痕信息，实现了诊断与教学的无缝连接，诊断过程中留下的信息可以直接用于教学，学生可以通过留痕信息直观地了解医生诊断的全过程，操作简便，节约了制作教学课件的时间。

Description

一种医学图像多元化分组留痕信息的实现方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种医学图像多元化分组留痕信息的实现方法。

背景技术

在医学影像教学中，医生需要将实际检查过程中碰到的各种各样的病情分析、经验积累，直观的显示出来，供学生学习。为了能将历史诊断过程中一些典型的病历制作成课件，传统方法是在医学专用阅片工具上打开这些病历图像，捕抓阅片屏幕图像或者将这些有意义的图像导出成操作系统标准的非医学影像格式的图像，然后通过传统图像处理软件进行调整，再通过画图软件加入标注信息，最后再通过幻灯制作软件将阅片操作模拟过程连接起来，使用这种方法不但操作起来步骤复杂，而且学生无法看到典型病历图像的真实效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，克服现有技术在制作医学影像教学课件时，必须先对图像格式进行转换，然后才能加入标注信息的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，包括步骤：

A1、加载医学图像并将其显示在屏幕窗口中；

A2、在所述医学图像上创建并显示留痕信息，建立标识不同留痕信息的按扭界面，根据所述按扭界面确定要在所述医学图像上绘制的留痕信息，通过显示和隐藏所述按扭界面设定所述留痕信息的编辑权限；

A3、根据一定分组规则对同一幅所述医学图像上的所述留痕信息进行分组；

A4、存储所述留痕信息。

所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其中包括步骤A5：再次加载所述医学图像时，同时加载所述留痕信息，使所述医学图像和所述留痕信息叠加显示。

所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其中所述分组规则包括按照所述留痕信息的线条样式或线条颜色对所述留痕信息进行分组。

所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其中通过显示在屏幕上的分组标题控制不同分组的留痕信息的显示与屏蔽。

所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其中所述步骤A3包括步骤：将所述留痕信息存储为脚本文件。

所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其中所述留痕信息包括点、线、矩形、多边形、圆和弧线。

所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其中设置两组坐标记录所述留痕信息的位置，第一组坐标记录所述留痕信息在所述医学图像原始显示状态下的位置，第二组坐标记录所述留痕信息在所述医学图像当前显示状态下的位置；需要在当前显示状态下修改所述留痕信息时，对所述第二组坐标进行调整，再根据坐标变化信息计算出所述第一组坐标，对所述医学图像的尺寸进行调整时，对所述第一组坐标进行调整，再根据坐标变化信息计算出所述第二组坐标。

本发明的有益效果为：本发明通过在医学图像上直接绘制留痕信息，实现了诊断与教学的无缝连接，诊断过程中留下的信息可以直接用于教学，学生可以通过留痕信息直观地了解医生诊断的全过程，操作简便，节约了制作教学课件的时间。

附图说明

本发明包括如下附图：

图1为本发明第一次加载显示的医学图像示意图；

图2为本发明在医学图像上创建留痕信息的过程示意图；

图3为本发明在医学图像上创建留痕信息完成后的示意图；

图4为本发明选择留痕信息图形的按钮界面示意图；

图5为本发明创建动作协作图；

图6为本发明对留痕信息进行修改的示意图；

图7为本发明留痕信息图形元素类图结构图；

图8为本发明留痕信息实例化鼠标运行逻辑示意图；

图9为本发明按留痕信息图形线条样式或线条颜色对留痕信息进行分组的示意图；

图10为本发明在显示屏幕的窗口下端添加留痕信息分组标题的示意图；

图11为本发明医学图像经旋转和翻转的对比示意图；

图12为本发明同步消息发送过程示意图；

图13为本发明同步消息实例化运行逻辑示意图；

图14为本发明显示对象类图结构图；

图15为本发明显示对象实例化运行逻辑示意图；

图16为本发明保存消息发送过程示意图；

图17为本发明留痕信息创建流程图；

图18为本发明留痕信息显示流程图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

留痕信息是指使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等矢量图，将这些图形叠加到像素矩阵图像上面，用来重点提示图像上的某些比较重要的信息。采用这种方法可以方便地实现图像与标记图形之间的合并和分离。在用户使用过程中可以在图像上根据需要创建各种图形，在需要的时候将其与图像一同显示出来，不需要的时候隐藏图形只显示图像。

1、装载医学图像

为了实现在医学图像上可视化创建留痕信息，首先要将医学图像文件从磁盘读入内存中，在屏幕的主显示窗口中显示加载的医学图像。在该过程中，调用LoadFromFile函数将图像从磁盘加载到内存中，并将其显示在屏幕主窗口。在将图像从磁盘装载到内存中后，保留加载医学图像的指针，以待后面使用。在该步骤中，申请一个医学图像数据类型的指针pImg，它指向从磁盘读入内存中的医学图像数据地址。加载检查医学图像，此时会在主窗口显示目标医学图像，如图1所示。

2、创建留痕信息

如图2和图3所示通，我们采用鼠标动作来进行图形元素的绘制，选择的功能按扭不同鼠标的操作功能会发生改变，例如当选择创建文本标注，鼠标在图像上面单击后会在当前位置弹出文字编辑框，用户可以在框内输入内容，完成后将在当前位置显示文本信息。选择创建箭头，鼠标在箭头开始位置按下，在结束位置放开，图像上将显示出箭头形状。

我们将为所有创建动作定义一个抽象类(BaseMouseAction)，由该类定义统一的动作函数接口，如按下鼠标键MouseDown，放开鼠标键MouseUp，移动鼠标键MouseMove，动作显示Draw。派生出来的子类都继承这些接口函数，每一个子类实现各个图形元素创建的具体动作。当用户选择某一创建动作，系统将用具体的子类实例化鼠标动作。

如图4所示，为了实现留痕信息在图像上进行显示，可以提供各种简单方便的图形元素进行可视化创建，为了实现这个目标，我们提供了绘制工具的按钮界面。

当使用者在按钮界面上选择了一种创建方式，比例选择了创建箭头标注，这时界面层将向逻辑处理层发送一条comMouseCreateArrowMark命令，逻辑处理层接收到该命令后通过ArrowMarkCreateAction类创建一动作实例，将鼠标的MouseDown、MouseUp、MouseMove消息交由该实例操作。这时候使用者在箭头开始位置按下鼠标按扭确定箭头开始位置，然后移动鼠标到箭头结束位置放开鼠标按扭，鼠标移动过程将实时发出Draw信息，更新鼠标移动区域界面，实现画线效果，这样就完成了箭头的整个创建过程。如果需要创建新的箭头标注只需要重复鼠标动作就可以实现新的箭头的创建。如果要创建其它类型的标注，由界面层发送不同的命令，更换别的动作实例，系统将创建不同的标注信息。如图5为创建动类实例化的协作过程。

创建文本信息的方法和其它留痕信息的创建方法也基本相同，同样会创建一个TextMarkCreateAction实例对象，使用鼠标在确定显示的位置，但文字内容的输入我们使用了Windows操作系统标准的文字输入框来实现文字的输入。操作过程首先界面层将向逻辑处理层发送一条comMouseCreateTextMark命令，逻辑处理层接收到该命令后通过ArrowMarkCreateAction类创建一动作实例，将鼠标的MouseDown、MouseUp、MouseMove消息交由该实例操作。用户在需要创建文本标注的地方点击鼠标按扭，这时候逻辑层会向界面层发出comShowEditBoxEvent命令，要求界面层打开一个文本输入框，供用户输入文字内容。当用户输入结束后关闭窗口，界面层将文字内容发送回逻辑层，由逻辑层将数据进行整理创建TextMarkObject显示实例对象，进行显示。

3、修改留痕信息

实现了留痕信息的创建后，还应该考虑到创建后信息的修改问题，因为用户在使用过程中是不可能不犯错误的，比如输入错别字需要修改、箭头指定的位置需要进行调整、或者加入的信息太多，需要将多余部分删除等等。可以认为用户创建过程中产生的错误应该是随机的，而且出现的机率应该很大，所以对创建后信息的修改不能太麻烦，使用起来要与创建动作相近，这样学习成本才不会提高。

考虑到这方面的问题，我们还是使用鼠标动作来修改内容，实现各种图形元素的修改方法都接近每种图元的创建方法。比如：文本标注的修改只要将鼠标移动到文本上方鼠标光标提示当前图元为焦点状态，双击鼠标按扭重新打开文本编辑框。将鼠标光标移动到箭头的两端按下鼠标键拖动可以修改方向，移动到箭头线中间按下鼠标键拖动实现调整位置，图6显示了留痕信息图像所发生的变化。

如图7所示，我们将每个图形元素都定义成单独的类对象，为每个类对象也同样定义创建对象相近的函数接口，同样有MouseDown、MouseUp、MouseMove、Draw等处理函数。创建出来的留痕信息我们都实例化为统一的GroupMark对象，在留痕信息管理者看来他们都是相同的对象，都能响应鼠标MouseDown、MouseUp、MouseMove动作和显示Draw信息，但是每种留痕信息的动作函数具体的实现方法根据自身特性的不同，处理方法各有不同。例如箭头标注修改方法：当鼠标光标移动到箭头显示的开始位置时按下鼠标按扭移动鼠标可以改变箭头开始位置，放开鼠标按扭结束修改；当鼠标光标移动到箭头线上按下鼠标按扭移动鼠标可以对箭头进行平移；当鼠标光标移动到箭头显示的结束位置时按下鼠标按扭移动鼠标可以改变箭头结束位置，放开鼠标按扭结束修改。图8为留痕信息鼠标修改运行逻辑。

4、分组留痕信息

如图9所示，在一幅图像上可以存在各种检查部位、或者几个病灶点的描述，如果将所有的内容都显示出来，会让人觉得杂乱无章，看起来不清楚。如何来解决这个问题呢？我们可以使用不同的线条样式方案或者使用不同的线条颜色来进行分组

如图10所示，每种线条方案或者颜色的信息分别建立一个留痕信息分组标题。这样就可以采用醒目的信息来区分病灶，采用分组标题栏来动态控制分组的显示或者隐藏。

5、同步留痕信息

如图11所示，由于医学影像图像显示的目的是医生为了对患者身体状况的检查，为了达到这个目的，用户需要对图像进行多种操作处理。比如放大缩小显示内容，旋转或者翻转图像，对图像进行增强显示等各种操作。根据上述情况需要必须考虑到留痕信息与图像的实时同步问题，保证图像显示发生变化时留痕信息始终标定在图像变化前所描述的解剖部位所在位置。

为了实现同步我们采用了两组坐标来记录留痕信息，第一组记录原始图像尺寸留痕信息的位置坐标，第二组记录与图像同步显示的留痕信息的坐标。另外还应该记录原图像与显示后发生变化的情况信息。当用户在当前显示图像上需要修改图形元素的时间，我们可以对第二组坐标进行调整，再根据图像变化情况信息计算出第一组坐标；当用户对显示图像进行调整时，我们可以根据第一组坐标信息和图像变化情况计算出第二组坐标。

如图12所示，实现了图形元素的坐标计算问题后还应该考虑如何将图像变化的消息通知到每个图形元素。由于我们将所有的图形元素都看成是统一接口的显示对象，所以我们为该类对象定义一个OnChange函数，当图像发生变时将消息发生给每个元素，由各图像元素根据自己的性质进行转换。

如图13所示，当使用者将图像旋转90度时，系统将OnChange发送给每一个实例对象。

5、显示留痕信息

由于留痕信息是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等矢量图形。数字化医学影像是像素矩阵图像，两者是完全不同性质的计算机数据。为了实现图像和矢量图形的合并和分离显示，我们将所有的显示元素当成一致的对象，避免将各显示元素都看成是一种不相关的内容。否则，我们最后得到的是冗余的格式和复杂的操纵机制。也不应该过分强调内部表示中单个元素和元素组之间的差别。应该能够一致地对待简单元素和组合元素，这样就允许任意复杂显示的实现。我们还应该考虑分层显示问题，层次结构信息的表述我们使用递归组合的技术来实现。

如图14所示，我们将为出现在显示界面的所有对象定义一个抽象类图元(ShowObiect)，它的子类定义各种基本的图形元素(矢量图)，又定义了图像元素等所有用于显示的元素。

如图15所示，在实际显示过程中，由窗口对象(WindowObject)将显示画布(Canvas)传递给显示对象(ShowObject)分层将图像与留痕信息显示在屏幕上。

6、只读显示留痕信息

留痕信息的创建和修改应该受到一定的控制，假如只要能阅片的用户就可以对附加在图像上的留痕信息进行修改，那么将无法保证这些内容的正确性。留痕信息将没有存在的意义。

因此我们首先控制了留痕信息的创建，如果没有编辑权限的用户，系统将隐藏创建工具按扭。其次我们还控制鼠标的操作动作，无编辑权限用户鼠标无法对存在的留痕信息进行修改。最后将保存功能也关闭，这样就可以实现即可以给普通用户查看，又可以保证数据不受破坏。

我们在图像对象定义了一变量ImageReadOnly。根据当前用户权限设置该值，当值设为true，所有控制函数都将做空操作，如MouseMove的实现代码：

bool ImageObject::OnMouseMove(LShiftStates & Shift，int X，int Y)

{

if(ImageReadOnly＝＝true)

    return false；

for(int i＝0；i＜Mark.size()；i++)

    Mark[i]-＞MouseMove(Shift，X，Y)；

return FObject-＞MouseMove(Shift，X，Y)；

  }

7、保存留痕信息

所有创建的留痕信息都应该保存下来，提供下次打开图像的时候进行显示，但是留痕信息与图像并不是相同的数据类型，而且也不应该与原始数据保存成一体，因为医学影像图像是患者检查诊断过程中的有效信息，一般情况下是不应该对其原始数据进行修改的，是具有一定的法律意义的。因此我们将其当做是图像的附加信息，使用脚本文件的方式保存在图像存放目录。在文件中记录每一个分组名称，留痕信息的各项属性。如：箭头标注，记录内容是

[sotGroupMark\gmtArrowMark]{描述留痕信息的类型}

Color＝R:255，G:0，B:0{描述留痕信息的分组颜色}

Start(X，Y)＝1692，109{描述箭头坐标的开始位置}

End(X，Y)＝1692，283{描述箭头坐标的结束位置}

采用这种方式保存数据，可以方便的进行操作。如果有新类型的留痕信息添加进来，也不需要进行调整，兼容性、可读性都能得到需求结果。

如图16所示，确定了数据的保存格式，还应该考虑如何将保存消息通知到每个留痕信息对象，为了实现这个目的，我们为该类对象定义一个Save函数，当需要保存留痕信息时，将脚本文件句柄发送给每个对象，由各图像元素各项属性信息保存到该文件中。

图17为本发明留痕信息创建流程图，图18为本发明留痕信息显示流程图。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (7)

1.一种医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其特征在于，包括步骤：

A1、加载医学图像并将其显示在屏幕窗口中；

A2、在所述医学图像上创建并显示留痕信息，建立标识不同留痕信息的按扭界面，根据所述按扭界面确定要在所述医学图像上绘制的留痕信息，通过显示和隐藏所述按扭界面设定所述留痕信息的编辑权限；

A3、根据一定分组规则对同一幅所述医学图像上的所述留痕信息进行分组；

A4、存储所述留痕信息。

2.根据权利要求1所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其特征在于，包括步骤A5：再次加载所述医学图像时，同时加载所述留痕信息，使所述医学图像和所述留痕信息叠加显示。

3.根据权利要求2所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其特征在于：所述分组规则包括按照所述留痕信息的线条样式或线条颜色对所述留痕信息进行分组。

4.根据权利要求3所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其特征在于：通过显示在屏幕上的分组标题控制不同分组的留痕信息的显示与屏蔽。

5.根据权利要求4所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其特征在于，所述步骤A3包括步骤：将所述留痕信息存储为脚本文件。

6.根据权利要求5所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其特征在于：所述留痕信息包括点、线、矩形、多边形、圆和弧线。

7.根据权利要求6所述的医学图像多元化分组留痕信息的实现方法，其特征在于：设置两组坐标记录所述留痕信息的位置，第一组坐标记录所述留痕信息在所述医学图像原始显示状态下的位置，第二组坐标记录所述留痕信息在所述医学图像当前显示状态下的位置；需要在当前显示状态下修改所述留痕信息时，对所述第二组坐标进行调整，再根据坐标变化信息计算出所述第一组坐标，对所述医学图像的尺寸进行调整时，对所述第一组坐标进行调整，再根据坐标变化信息计算出所述第二组坐标。

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