CN201828917U - 一种手持式医学影像阅读装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种手持式医学影像阅读装置，属于嵌入式技术和医学影像数据压缩领域。该装置通过在定制的嵌入式设备上集成用于医学影像数据压缩和图像处理的半导体芯片，所述嵌入式设备包括主板、用于控制与协调整个系统以及运行应用程序的核心处理器、用于存储运行时的程序和数据主存储器、用于将医学图像输入至主存储器以及将主存储器中图像输出的输入输出装置，以及用于整个装置与外界通信的通信接口单元；所述处理器及主存储器安装在所述主板上，所述主板上设有输入输出接口、通信接口及图像处理半导体芯片接口。本实用新型节省了医学影像数据的存储空间和传输量，实现了嵌入式设备有效存取医学影像数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及嵌入式技术和医学影像数据压缩领域，尤其涉及一种手持式医学影像阅读装置。
背景技术
在医学领域当中，常见的医学影像包括数字X光片、CT、核磁共振成像MRI、超声、正电子发射计算机断层显像PET/单光子发射计算机断层显像SPECT等影像资料。为了整合这些医学影像信息，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PACS(Picture Archiving andCommunicating Sys tem，图像的存储和传输系统)对其进行存储管理，医生可以使用电脑访问获取病人相应的信息资料。
近年来随着智能手机和PDA(Personal Digital Assistant，个人数码助理)的不断升级换代，以手持无线移动设备(智能手机和PDA)作为图像诊断的客户端，通过在无线移动设备上安装相应的图像传输、查询、浏览控制器软件，建立移动设备与医学影像Web数据库的无线连接，实现远程查询PACS中的影像信息、实施诊断，已经成为可能。
但智能手机和PDA作为通用手持无线移动设备，对于医学影像系统而言，存在一些不足。首先，智能手机和PDA的功能过多，设备成本较高，功耗较大，性价比较低；其次，采用的显示系统是通用的显示芯片，特别是对于无线移动设备平台而言，一般由处理器集成实现，但由于其处理器速度相对较慢，而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，如果不对其数据进行压缩处理，并对显示过程进行加速，将显著影响执行效率；再次，智能手机的液晶屏尺寸偏小，不适合医学影像信息的显示。
综上所述，在一般的嵌入式设备中进行医学影像信息处理，由于信息计算量较大、手持式设备存储和显示能力较弱，无法满足手持式嵌入式设备对医学影像信息的处理要求。
实用新型内容
为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种手持式医学影像阅读装置，使用方便，存储效率高，图像显示质量好，适合在医院推广应用。
为解决以上技术问题，本实用新型所提供的一种手持式医学影像阅读装置，该装置包括嵌入式设备及图像处理半导体芯片；所述嵌入式设备包括主板、用于控制与协调整个系统以及运行应用程序的核心处理器、用于存储运行时的程序和数据主存储器、用于将医学图像输入至主存储器以及将主存储器中图像输出的输入输出装置，以及用于整个装置与外界通信的通信接口单元；所述处理器及主存储器安装在所述主板上，所述主板上设有输入输出接口、通信接口及图像处理半导体芯片接口；所述图像处理半导体芯片包括用于压缩主存储器中医学图像的压缩编码模块、用于对压缩后医学图像进行解压缩显示的显示解码模块；所述主板的输入输出接口通过数据线与所述输入输出装置连接，所述主板的通信接口通过数据线与所述通信接口单元连接，所述主板的图像处理半导体芯片接口与所述图像处理半导体芯片连接。
相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1、性价比高。通过在嵌入式设备上集成相应的图像处理半导体芯片，能够在低成本的设备环境中，实现对医学影像信息的阅读和压缩存储，代替了原先应该由台式机或笔记本才能完成的功能，使得嵌入式设备的性价比大大提升。2、便携性。嵌入式设备除了必要的通信模块和存储模块以及增加的图像处理半导体芯片，功耗远小于台式机和笔记本，体积小，重量轻，便于携带。3、存储效率高。本实用新型采用硬件半导体芯片实现了图像处理和数据压缩算法，相对于一般嵌入式设备完全由中央处理器CPU实现对信息的处理过程，速度要提高很多，且压缩后存储空间占用明显减少，适用于存储空间较小的嵌入式手持设备。
作为本实用新型的优选方案，所述主板上设有用于存储压缩后医学图像的SD卡接口，所述SD卡接口上连接有SD卡。SD卡为一种非易失性存储器，便于医护人员查看及转存。
作为本实用新型的优选方案，所述主板上设有GPRS模块接口，所述GPRS模块接口连接有采用移动或联通运营商提供的GPRS服务进行远程无线通讯的GPRS模块。通过GPRS模块可以实现远程阅读。
作为本实用新型的优选方案，所述通信接口单元包括用于将所述医学图像输入至所述主存储器中的USB接口、WIFI接口及RJ45接口。设置不同的通信接口，可以根据需要选择使用。
作为本实用新型的优选方案，所述输入输出装置包括触摸屏及液晶显示屏LCD。触摸屏作为输入装置，使用方便，用户界面好；液晶显示屏LCD作为输出设备，显示图像清晰。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的硬件结构示意图。
图2为本实用新型具体实施例的图像处理步骤流程图。
图中：110、嵌入式设备；111、主板；112、ARM核心处理器；113、主存储器MM；114、输入输出装置；114-1、触摸屏；114-2、液晶显示屏LCD；115、通信接口单元；115-1、USB接口；115-2、WIFI接口；115-3、RJ45接口；116、SD卡；117、GPRS模块；120、图像处理半导体芯片；121、压缩编码模块；122、显示解码模块；201、获取图像；202、分割图像；203、压缩编码；204、显示解码。
具体实施方式
以下通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
本实施例为一种自主研发的手持式医学影像阅读装置，如图1所示，包括嵌入式设备110及图像处理半导体芯片120。
嵌入式设备110包括主板111、ARM核心处理器112、主存储器MM113、输入输出装置114、通信接口单元115、SD卡116及GPRS模块117。ARM核心处理器112及主存储器MM113安装在主板111上，主板111上设有输入输出接口、通信接口、SD卡接口、GPRS模块接口及图像处理半导体芯片接口。
ARM核心处理器112负责控制与协调整个系统以及运行应用程序，主存储器MM113负责存储运行时的程序和数据。
主板111的输入输出接口通过数据线与输入输出装置114连接，输入输出装置114包括触摸屏114-1及液晶显示屏LCD114-2，触摸屏114-1通过可视化界面手动选择医学图像或者对图像进行自动分割，将图像分割为感兴趣的区域和不感兴趣的区域，上述图像存储于主存储器MM113中；液晶显示屏LCD114-2负责将主存储器MM113中压缩前后的医学图像显示出来。
主板111的通信接口通过数据线与通信接口单元115连接，通信接口单元115负责整个装置与外界的通信，包括USB接口115-1、WIFI接口115-2及RJ 45接口115-3，USB接口、WIFI接口及RJ45接口将医学图像输入至主存储器MM113中，可以根据需要选择使用。
SD卡116连接在SD卡接口上，SD卡116负责存储压缩后的医学图像。SD卡为一种非易失性存储器，便于医护人员查看及转存。
GPRS模块117连接在GPRS模块接口上，GPRS模块117采用移动或联通运营商提供的GPRS服务进行远程无线通讯，将医学图像存储于主存储器MM113中，通过GPRS模块可以实现远程阅读。
主板111的图像处理半导体芯片接口与图像处理半导体芯片120连接；图像处理半导体芯片120包括压缩编码模块121、显示解码模块122。
压缩编码模块121负责对主存储器MM113中的医学图像进行压缩，对感兴趣区域采用基于形状自适应整数小波变换的方法进行压缩，可以实现对任意形状感兴趣区域的无损压缩；对不感兴趣区域采用基于离散余弦变换DCT的方法进行有损压缩，可以有效压缩不感兴趣区域的相关数据。
显示解码模块122负责对压缩后的医学图像进行解压缩，解压缩后的医学图像由液晶显示屏LCD114-2显示。显示解码模块122对感兴趣区域采用基于形状自适应小波逆变换的方法，恢复该区域原始医学图像，对于不感兴趣区域，直接进行插值操作，恢复该区域图像。
图2为本实用新型具体实施例的图像处理步骤流程图，包括如下图像处理步骤：
步骤201获取图像。通过GPRS模块117或者通信接口(包括USB接口、RJ45接口、WIFI接口)获取医学图像，并将图像存储于主存储器MM113中。其中医学图像的获取方式可以通过USB接口、RJ45接口、WIFI接口传送到本装置的主存储器MM113中，也可以通过移动或联通运营商的提供的GPRS服务功能获取所需的医学图像，其中医学图像的数据源来自各个医疗机构的医学影像数据库。
步骤202分割图像。通过液晶显示屏LCD114-2将存储于主存储器MM113中的医学图像显示出来，通过触摸屏114-1手动选择图像或者运用一定的图像分割算法对图像进行自动分割，从而将图像分割为感兴趣的区域和不感兴趣的区域。当对图像进行自动分割时，采用的图像分割方法为基于梯度的混合Mumford-Shah(人名)图像分割模型方法。
步骤203压缩编码。在ARM核心处理器112的控制下，将分割后的医学图像传送到图像处理半导体芯片120中，图像处理半导体芯片120的压缩编码模块121对图像感兴趣的区域和不感兴趣的区域分别采用一定的图像压缩算法进行无损压缩和有损压缩。对于感兴趣区域，采用基于形状自适应整数小波变换的压缩方法，从而实现对任意形状感兴趣区域的无损压缩；对于不感兴趣区域，采用基于DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换)变换的压缩方法，从而有效压缩了不感兴趣区域的相关数据。压缩完毕后，将压缩后的图像存储于SD卡116中，以备医务人员查看。
步骤204显示解码。在ARM核心处理器112的控制下，将存储于SD卡116中的压缩后的医学图像传送到图像处理半导体芯片120中，图像处理半导体芯片120的显示解码模块122对图像感兴趣的区域和不感兴趣的区域分别采用一定的图像解压缩算法进行解压缩。其中对于感兴趣区域采用基于形状自适应小波逆变换的方法，恢复该区域原始医学图像；而对于不感兴趣区域，则直接进行插值操作，恢复该区域图像。将解压后的图像通过液晶显示屏LCD114-2显示出来，以供医务人员查看。
本实用新型关键在于针对医学影像信息特点的特定嵌入式系统，以及设计专门用于医学影像数据压缩和图像处理的半导体芯片。将半导体芯片集成在手持式嵌入式设备110中，使之成为专门用于医学影像数据的阅读装置。
主板111可以采用UTU2440(北京扬创科技有限公司)或QQ2440(三星公司)型主板；核心处理器112采用韩国三星半导体有限公司生产的S 3C2440A型处理器；主存储器113采用韩国海力士半导体有限公司生产的HY57V561620BT型存储器；触摸屏114-1采用深圳维纳新科光电有限公司生产的W-touch7型触摸屏；液晶显示屏114-2采用群创光电股份有限公司生产的AT070TN83V.1型LCD；USB接口115-1采用深圳连大精密制品有限公司生产的USB2.0接口；WI FI接口115-2采用威盛电子股份有限公司生产的vt6656接口；RJ45接口115-3采用深圳连大精密制品有限公司生产的RJ45_S12；SD卡116采用金士顿科技有限公司生产的SDHC；GPRS模块117采用希姆通信技术有限公司生产的SIM300模块；图像处理半导体芯片120可以采用TMS320C32高速浮点DSP(飞利浦公司)或ADSP2106X(亚德诺半导体技术有限公司)半导体芯片。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落入本实用新型要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种手持式医学影像阅读装置，其特征在于，该装置包括嵌入式设备及图像处理半导体芯片；
所述嵌入式设备包括主板、用于控制与协调整个系统以及运行应用程序的核心处理器、用于存储运行时的程序和数据主存储器、用于将医学图像输入至主存储器以及将主存储器中图像输出的输入输出装置，以及用于整个装置与外界通信的通信接口单元；所述处理器及主存储器安装在所述主板上，所述主板上设有输入输出接口、通信接口及图像处理半导体芯片接口；
所述图像处理半导体芯片包括用于压缩主存储器中医学图像的压缩编码模块、用于对压缩后医学图像进行解压缩显示的显示解码模块；
所述主板的输入输出接口通过数据线与所述输入输出装置连接，所述主板的通信接口通过数据线与所述通信接口单元连接，所述主板的图像处理半导体芯片接口与所述图像处理半导体芯片连接。
2.根据权利要求1所述的一种手持式医学影像阅读装置，其特征在于，所述主板上设有用于存储压缩后医学图像的SD卡接口，所述SD卡接口上连接有SD卡。
3.根据权利要求2所述的一种手持式医学影像阅读装置，其特征在于，所述主板上设有GPRS模块接口，所述GPRS模块接口连接有采用移动或联通运营商提供的GPRS服务进行远程无线通讯的GPRS模块。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种手持式医学影像阅读装置，其特征在于，所述通信接口单元包括用于将所述医学图像输入至所述主存储器中的USB接口、WIFI接口及RJ45接口。
5.根据权利要求4所述的一种手持式医学影像阅读装置，其特征在于，所述输入输出装置包括触摸屏及液晶显示屏LCD。
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| CN104185787A (zh) * | 2011-09-22 | 2014-12-03 | 西门子公司 | 用于双手自由的检查的系统和方法 |
| CN109474828A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-15 | 南京巨鲨显示科技有限公司 | 一种基于嵌入式设备的医用阅片4k编码器的编码方法及编码器 |
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