CN102665075A - 一种应用于移动手持设备医学图像提取与显示方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及信息通讯、计算机图像处理技术，公开了一种应用于移动手持设备医学图像提取与显示方法和装置。采用客户/服务器架构，在服务器上存储采用JPEG2000压缩标准压缩过的DICOM医学图像，运行在移动手持设备上的客户端根据用户的操作自适应地在本地对图像数据进行处理，或者从服务器提取相应的医学图像压缩码流并显示图像，本发明对图像的访问和操作更加高效灵活，在网络中传输的数据量更少，能够在低带宽网络快速显示高质量影像，用户体验好。
Description
技术领域
本发明涉及信息通讯、计算机图像处理技术，具体涉及一种应用于移动手持设备医学图像提取与显示方法和系统。
背景技术
医学影像是利用各种医学影像设备，通过物理方法，采集到人体组织的信号，并通过一定方法所形成的可视画面。常见的医学影像包括数字X光片、CT、核磁共振成像MRI、超声等影像资料，通常采用基于DICOM(Digital imaging and communication in medicine，医学数字成像与通讯)标准的医学影像获取及传输系统对其进行存储管理，通过医学影像在各终端传送，可以方便医生快速调阅、共享患者的医疗信息。
由于医学图像具有高分辨率、大容积等特点，对于一些无线移动设备平台而言，一般的处理器相对速度较慢，但是医学影像信息的数据处理要求较高，信息量巨大，显示和存储的要求极高，而网络的数据传输带宽有限，因此在保证医学诊断质量的前提下，对这些高分辨率医学图像进行高效快速实时地传输、显示处理很难。
大屏幕、多点触摸、支持无线网络拥有领先的用户界面等特性的移动手持设备的出现，为移动医疗解决方案提供了良好的支持。目前，已出现了大量应用于移动手持设备上的医疗软件，医护人员可通过移动手持设备随时随地地查询医学参考资料，极大地方便了工作的需要。利用无线网络，医护人员还可以通过移动手持设备从原有的医疗信息系统中获取病人的最新医疗信息，如电子病历，医学影像等，并进行更新与存储，这使得医护人员在巡房时实现了移动办公，极大地节省了时间，提高了工作效率，并消除了手写错误，减少了医疗过失。
移动手持设备与专用图像显示工作站相比具有内存容量小，运算能力低，屏幕尺寸小等特点，而医学图像的分辨率较高，容积较大，这使得采用移动手持设备通过无线网络高效、快速、实时地访问医学图像成为了难点。
目前已有一些系统的解决方案，如专利CN 101976458 A中，将图像的运算放到服务器端实现，客户端从服务器获取运算好的可以立即显示的图像。这种方案的局限性在于对于用户的每次图像操作，客户端都需要向服务器发出请求，获取处理好的图像并显示，因此该方案对图像的操作不够灵活，效率较低，在网络中传输的数据量较大，在低带宽无线网络难以推广。
发明内容
1.本发明所要解决的技术问题。
本发明的目的在于解决上述移动手持设备中每次访问客户端都需要向服务器发出请求，对图像的操作不够灵活，效率较低的问题，提供一种应用于移动手持设备的自适应医学图像提取与显示方法和系统，通过移动手持设备快速，高效，实时地访问存储于远程服务器上的高分辨率医学图像。
2.本发明解决上述问题的技术实施方案。
应用于移动手持设备的自适应医学图像提取与显示方法，采用客户/服务器架构，在服务器上存储采用JPEG2000压缩标准压缩过的DICOM医学图像，运行在移动手持设备上的客户端根据用户的操作自适应地在本地对图像数据进行处理，或者从服务器提取相应的医学图像压缩码流并显示图像，其具体步骤如下：
(1)移动手持设备通过无线网络与服务器建立连接；
(2)运行在移动手持设备上的客户端从服务器查询提取工作列表，解析后将工作列表显示在客户端；
(3)客户端根据用户所选择的检查记录从服务器提取该检查的树形信息(包括病人、检查、序列和图像信息)；
(4)客户端根据设备屏幕的显示尺寸以及待显示图像的JPEG2000压缩参数计算该图像的初始显示分辨率级别，并从服务器提取相应的JPEG2000图像压缩码流，解压码流并显示图像；
(5)客户端根据用户的操作，自适应地对操作做出响应，如果用户的操作所涉及的图像数据在客户端的缓冲区中不存在，则执行步骤(6)；如果如果用户的操作所涉及的图像数据在客户端的缓冲区中已经存在，则执行步骤(7)。
(6)客户端根据用户操作，设备屏幕的显示尺寸以及待显示图像的JPEG2000压缩参数计算用户操作后该图像所需显示的感兴趣窗口，并从服务器提取相应的JPEG2000图像压缩码流，解压码流并显示图像。
(7)客户端根据用户操作在本地对图像数据进行处理显示。
其中，所述步骤(6)中的操作包括图像的缩放、平移以及图像翻页，所述步骤(7)中的操作包括图像的窗宽窗位变换和图像重置。
本发明提出的应用于移动手持设备的自适应医学图像提取与显示方法，其系统包括服务器和客户端两部分。服务器和客户端之间采用无线网络建立连接，无线网络可以是WIFI，GPRS或3G。服务器可以同时为多个客户端服务。
服务器提供工作列表查询服务和图像压缩码流提取服务；客户端在请求图像数据之前从服务器提取该检查的树形信息，该信息包括病人、检查、序列和图像信息，其中图像信息包括绘制该图像所必需的DICOM元素，如位分配，位存储，窗宽和窗位等。
客户端根据初始图像显示尺寸和用户的操作向服务器发出感兴趣窗口请求，接收JPEG2000图像压缩码流后在本地解压并显示图像。其中感兴趣窗口是指感兴趣的图像分辨率级别，质量层和空间区域。
应用于移动手持设备医学图像提取与显示系统，主要包括工作列表显示模块、工作列表处理模块、图像显示模块、工作列表服务模块、预览图像生成模块、PSSI网页处理模块、JPIP服务模块；其中工作列表显示模块、工作列表处理模块、图像显示模块位于客户端，工作列表服务模块、预览图像生成模块、PSSI网页处理模块、JPIP服务模块位于服务器端。
工作列表显示模块：包括一个图形化的界面，用户可以通过此界面输入患者名字，检查日期和设备类型来查询工作列表。
工作列表处理模块：包括查询和显示工作列表；显示常用或者详细的检查信息；通过患者姓名，检查日期或者设备类型对工作列表排序。
图像显示模块：通过JPIP协议获取图像，将获取的图像保存到移动设备的存取介质(内存)中，以备之后的图像处理和显示；显示获取的DICOM图像；提供基本的图像操作，包括放大/缩小，移动，窗宽/窗位调节，重置，图像翻页等；显示预览图像。
工作列表服务模块：从服务器数据库中读取患者检查信息，生成客户端显示的工作列表；提供基于简单对象访问协议(SOAP)的web service接口，客户端可以通过调用接口获取工作列表信息。
预览图像生成模块：在服务器端将DICOM图像转换为可控大小的预览图像，并将图像以jpeg格式保存到服务器硬盘介质中；提供基于SOAP协议的web service接口，客户端可以通过调用接口获取预览图像的信息(比如大小，位置等)；服务端根据客户端的接口调用信息从本地硬盘中加载预先生成好的jpeg图片并返回给客户端。
PSSI网页处理模块：根据选中的检查，加载对应的序列，影像信息；显示序列，影像缩略图。
JPIP服务模块：对JPEG 2000数据进行编码；产生，管理码流，生成应答数据；根据JPIP请求上下文对其进行分发；处理基于不同类型图像的请求；对于一副JPEG2000图像，产生一系列大小递增的图像，将这些图像分块管理，并将其保存到本地服务器的磁盘中，以响应不同的JPIP请求。
3.本发明产生的有益效果：
本发明的效果为：
(1)采用JPEG2000压缩标准压缩医学图像，根据客户端的设备屏幕尺寸以及用户的操作，在客户端和服务器之间只需传输少量的图像压缩码流即可实现客户端对存储在远程服务器上的医学图像的快速实时的访问。
(2)客户端采用缓冲区存储从服务器接收到的图像压缩码流数据，对于只涉及缓冲区中图像数据的用户操作，客户端可以在本地高效灵活地进行处理和显示。
与已有技术相比，本发明对图像的访问和操作更加高效灵活，在网络中传输的数据量更少，能够在低带宽网络快速显示高质量影像，用户体验好。
附图说明
图1为本发明实施实例的系统结构图。
图2为本发明实施实例的工作流程图。
图3为本发明系统架构图。
图4为本发明工作列表查询工作流程图。
图5为本发明图像查看工作流程图。
图6为本发明图像缩放工作流程。
图7为本发明图像移动工作流程。
图8为本发明窗宽/窗位调节工作流程。
图9为本发明图像重置工作流程。
具体实施方式
下面结合图给出本发明的一个实施例，进一步对本发明作详细阐述，使能更易于了解本发明的结构特征和功能特点。
实施例1
如图1和图2所示，应用于移动手持设备的自适应医学图像提取与显示方法，采用客户/服务器架构，包括服务器和客户端两部分。服务器和客户端之间采用无线网络建立连接，无线网络采用GPRS，服务器同时为多个客户端服务。
在服务器上存储采用JPEG2000压缩标准压缩过的DICOM医学图像，运行在移动手持设备上的客户端根据用户的操作自适应地在本地对图像数据进行处理，或者从服务器提取相应的医学图像压缩码流并显示图像，其具体步骤如下：
(1)移动手持设备通过无线网络与服务器建立连接；
(2)运行在移动手持设备上的客户端从服务器查询提取工作列表，解析后将工作列表显示在客户端；
(3)客户端根据用户所选择的检查记录从服务器提取该检查的树形信息(包括病人、检查、序列和图像信息)；
(4)客户端根据设备屏幕的显示尺寸以及待显示图像的JPEG2000压缩参数计算该图像的初始显示分辨率级别，并从服务器提取相应的JPEG2000图像压缩码流，解压码流并显示图像；
(5)客户端根据用户的操作，自适应地对操作做出响应，如果用户的操作所涉及的图像数据在客户端的缓冲区中不存在，则执行步骤(6)；如果如果用户的操作所涉及的图像数据在客户端的缓冲区中已经存在，则执行步骤(7)。
(6)客户端根据用户操作，设备屏幕的显示尺寸以及待显示图像的JPEG2000压缩参数计算用户操作后该图像所需显示的感兴趣窗口，并从服务器提取相应的JPEG2000图像压缩码流，解压码流并显示图像。
(7)客户端根据用户操作在本地对图像数据进行处理显示。
其中，所述步骤(6)中的操作包括图像的缩放、平移以及图像翻页，所述步骤(7)中的操作包括图像的窗宽窗位变换和图像重置。
本发明提出的应用于移动手持设备的自适应医学图像提取与显示方法，服务器提供工作列表查询服务和图像压缩码流提取服务；客户端在请求图像数据之前从服务器提取该检查的树形信息，该信息包括病人、检查、序列和图像信息，其中图像信息包括绘制该图像所必需的DICOM元素，如位分配，位存储，窗宽和窗位等。
实施例2
如图3所示，应用于移动手持设备医学图像提取与显示系统，主要包括工作列表显示模块、工作列表处理模块、图像显示模块、工作列表服务模块、预览图像生成模块、PSSI网页处理模块、JPIP服务模块。
如图4所示，工作列表查询工作流程：用户在工作列表显示模块中输入病人姓名、检查日期、设备类型等信息，传送到工作列表处理模块进行查询和显示工作列表或者其他显示常用、详细的检查信息，由工作列表服务模块从服务器数据库中读取患者检查信息，生成客户端显示的工作列表。
如图5所示，图像查看工作流程：用户输入查看图像指令到工作列表处理模块，然后传送到PSSI网页处理模块，根据选中的检查，加载对应的序列、影像信息、显示序列，影像缩略图等由图像显示模块传送到JPIP服务模块通过JPIP协议获取图像，将获取的图像保存到移动设备的存取介质(内存)中，以备之后的图像处理和显示。
如图6所示，图像缩放工作流程：用户点击缩放按钮、图像显示模块将当前工具设为“缩 放”；用户移动触摸点，通过图像显示模块换算显示矩阵并渲染；用户移动触摸停止，通过图像显示模块到JPIP服务模块通过JPIP协议获取图像，并对图像进行解码和显示。
如图7所示，图像移动工作流程：用户点击平移按钮、图像显示模块将当前工具设为“平移；用户移动触摸点，通过图像显示模块换算显示矩阵并渲染；用户移动触摸停止，通过图像显示模块到JPIP服务模块通过JPIP协议获取图像，并对图像进行解码和显示。
如图8所示，窗宽/窗位调节工作流程：用户点击窗宽/窗位按钮、图像显示模块将当前工具设为“WL”；用户移动触摸点，通过图像显示模块换算显更新窗宽和窗位，并进行图像渲染。
如图9所示，图像重置工作流程：用户点击重置按钮，图像显示模块进行几何重置和窗宽/窗位重置；然后又JPIP服务模块通过JPIP协议获取图像，并对图像进行解码和显示。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种应用于移动手持设备医学图像提取与显示方法，采用客户/服务器架构，在服务器上存储采用JPEG2000压缩标准压缩过的DICOM医学图像，其特征在于：运行在移动手持设备上的客户端根据用户的操作在本地对图像数据进行处理，或者从服务器提取相应的医学图像压缩码流并显示图像，其具体步骤如下：
(1)移动手持设备通过无线网络与服务器建立连接；
(2)运行在移动手持设备上的客户端从服务器查询提取工作列表，解析后将工作列表显示在客户端；
(3)客户端根据用户所选择的检查记录从服务器提取该检查的树形信息；
(4)客户端根据设备屏幕的显示尺寸以及待显示图像的JPEG2000压缩参数计算该图像的初始显示分辨率级别，并从服务器提取相应的JPEG2000图像压缩码流，解压码流并显示图像；
(5)客户端根据用户的操作，自适应地对操作做出响应，如果用户的操作所涉及的图像数据在客户端的缓冲区中不存在，则执行步骤(6)；如果如果用户的操作所涉及的图像数据在客户端的缓冲区中已经存在，则执行步骤(7)；
(6)客户端根据用户操作，设备屏幕的显示尺寸以及待显示图像的JPEG2000压缩参数计算用户操作后该图像所需显示的感兴趣窗口，并从服务器提取相应的JPEG2000图像压缩码流，解压码流并显示图像；
(7)客户端根据用户操作在本地对图像数据进行处理显示。
2.根据权利要求1所述的应用于移动手持设备医学图像提取与显示方法，其特征在于：所述步骤(6)中的操作包括图像的放大和平移。
3.根据权利要求1所述的应用于移动手持设备医学图像提取与显示方法，其特征在于：所述步骤(7)中的操作包括图像的窗宽窗位变换，图像缩小显示和图像重置。
4.根据权利要求1所述的应用于移动手持设备医学图像提取与显示方法，其特征在于：服务器和客户端之间采用无线网络建立连接，服务器可以连接多个客户端。
5.根据权利要求1所述的应用于移动手持设备医学图像提取与显示系统，其特征在于：主要包括服务器端和客户端，服务器端和客户端通过无线网络相连，客户端包括工作列表显示模块、工作列表处理模块、图像显示模块，服务器端包括工作列表服务模块、预览图像生成模块、PSSI网页处理模块、JPIP服务模块。
6.根据权利要求5所述的应用于移动手持设备医学图像提取与显示系统，其特征在于：图像显示模块通过JPIP协议获取和显示DICOM图像。
7.根据权利要求1所述的应用于移动手持设备医学图像提取与显示系统，其特征在于：预览图像生成模块具有基于SOAP协议的网络服务器接口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120912 |