医学影像数据库的图像检索技术应用研究

摘要

生命科学是二十一世纪的最重要的科学研究领域，而生物医学工程和计算机信息工程的结合是主要的研究手段；把计算机技术、信息技术应用于整个医疗过程中便产生一种称为数字化医疗的新型现代化医疗方式。为适应数字化医疗的潮流，我们计划开发集图像采集、显示、存储、传输、数字化处理为一体的医学图像处理系统。系统中大量包含病人生理、病理和解剖信息的医学图像，是医生进行临床诊断、病情跟踪、手术计划、术后研究、鉴别诊断的重要客观依据。而医学图像数据的庞杂性和重要性亟待高效的医学图像检索与管理方法，以最大限度地利用医学图像所提供的信息。因此作者针对如何有效的存储、管理、组织和检索海量医学数据的问题展开研究，将基于内容的图像检索技术与数据库及多媒体技术相结合形成了医学影像数据库的图像检索技术应用研究的课题。 本文从分析医学影像的特性入手，通过分析医学影像信息系统的任务、功能，从软件体系结构和系统功能划分的角度进行分析，提出适合医学图像检索的三层医学影像数据库结构模型，并给出医学影像数据库的设计方案；通过对QBIC(基于内容的图像检索)的技术特点、工作流程、图像特征提取和相似性度量进行研究，以及对基于颜色、形状和纹理特征和空间关系的检索新技术进行分析比较，结合医学图像数据库实际，给出了结合关键字和图像内容的医学图像检索模式。首先通过图像的相关关键字确定检索图像的范围，然后通过基于内容的图像检索进行精确查询。在基于内容的图像查询中，提出了基于HSI颜色模型的局部累加直方图和小波模极大值及多尺度不变距相结合的检索方法，分析了累加直方图的优越性，改进了局部累加直方图中色度相似区间的划分，修正了不变矩，并给出相关算法的实现及效果分析。 在系统中，作者实现了基于片语库的诊断报告模版，使医生可以根据个人习惯撰写所见即所得的诊断报告，完成了信息数据库的管理，依据知识管理的思想，实现了典型病例管理；并提供条件查询、模糊查询及基于内容的图像查询等方便的查询方法，同时系统为方便医学研究和交流提供了多种统计方法和医学信息的网络传输等功能。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1问题的提出

1.2研究的背景

1.3国内外研究开发现状、水平与发展方向

1.4研究的目的和所做的工作

1.5论文的组织

2医学影像数据库设计

2.1数字化医疗

2.1.1概述

2.1.2应用软件

2.1.3数字化医疗的优势

2.2医学影像数据库简介

2.2.1数据库技术的发展

2.2.2多媒体技术与多媒体数据库

2.2.3医学影像数据库

2.2.4医学影像数据库的关键技术

2.3医学图像数据分析

2.3.1医学成像技术简介

2.3.2医学影像数据的分类

2.3.3医学影像数据的特征

2.4医学影像数据库的设计

2.4.1系统的整体框架

2.4.2三层体系结构的特点

2.4.3现有的通用多媒体系统结构

2.4.4三层结构系统模型

2.4.5数据库设计

3医学图像检索方案

3.1引言

3.2基于内容图像检索研究

3.2.1概述

3.2.2图像检索特征的性能评价

3.2.3不同特征的简单比较

3.2.4不同图像特征的特点

3.3基于HSI颜色模型的局部累加直方图检索

3.3.1颜色模型的选择

3.3.2颜色特征的表达

3.3.3检索算法

3.3.4相似性度量

3.4小波模极大值及多尺度不变距检索方法

3.4.1基于形状的检索

3.4.2小波模极大值和多尺度不变矩算法介绍

3.4.3原理

3.4.4性质和特点

3.4.5算法要点

3.4.6算法总结

4医学图像检索的实现

4.1医学图像检索概述

4.2医学图像检索中的流程

4.3主要步骤的实现

4.4检索效果分析

5系统整体的实现

5.1系统需求概述

5.2系统建模

5.3系统实现

6总结与展望

6.1主要工作总结

6.2对后续工作的展望

致 谢

参考文献

附 录

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