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《西北大学》 2002年
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医学影象数据库(MidBASE)的关键技术研究

耿国华  
【摘要】: 数据库技术已成为现代计算机信息系统和应用系统开发的核心技术,也是“信息高速公路”的重要支撑技术。多种技术与数据库技术结合是当前数据库研究发展的一个重要趋势。医学信息管理的发展提出了设计和实现医疗图片存档与通讯系统(PACS)。如何有效的存储,管理、组织和检索海量医学影象数据,是PACS系统实现中必须解决的重要问题,医学影象数据库(Medical Image DataBase)是一个将多媒体医学影象处理技术与数据库技术结合的应用课题。本文针对医学影象数据库设计与实现中的关键技术而展开研究。 本文在研究多媒体数据库的模型基础上,通过分析医学影象信息系统的任务、功能,从软件系统体系结构、系统功能划分的角度,分别提出了医学信息管理系统体系结构模型和医学图象检索模型,给出了医学影象的数据库设计方案;进而,从分析医学影象数据的特性入手,围绕医学图象的存储结构与相关算法,提出了图象表示的模块化结构概念,给出适于医学影象处理的空间数据结构存储表示。改进了面绘制中三角面片存储结构,三维模型的组织与快速重构算法;针对医学影象数据的关联关系,提出并实现基于八叉树的色彩量化算法,实现了哈夫曼编码与基于八叉树结构的数据压缩算法;通过对QBIC的技术特点、工作流程、图象特征提取、距离的计算和相似性度量研究比较,研究基于颜色、形状和纹理特征的检索新技术,给出基于空间特征信息综合性检索的模式;结合医学图象数据库实际,提出了结合空间信息的颜色关联图检索算法、基于边界方向和不变矩的形状检索算法、提取纹理特征的灰度共生矩阵、自相关函数的检索算法,并给出相关算法的实现及效果分析。 医学影象数据库的远程访问与三维医学可视化系统在广域网上的应用也是本系统的特色之一。针对医学影象数据的特点,提出并实现基于CORBA与Web技术相结合的医学影象数据库的远程访问系统和影象数据的Web检索。采用嵌入式组件的开发方法与基于构件的结构相结合的模式,在医学图象数据库中,实现了三维可视化组件与图象处理组件在数据库中的集成。实现了在Web上的三维医学图象的可视化,使医学影象数据库系统具有跨平台性和通用性。 作为医学图象数据库技术研究的应用,我们设计实现了医学图象数据库系统MidBASE,项目已通过省科技厅科技成果鉴定,使用效果良好。
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