專利名稱：一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及嵌入式技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域，尤其涉及一種手持式醫(yī)學(xué) 影像閱讀裝置。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中，常見的醫(yī)學(xué)影像包括數(shù)字X光片、CT、核磁共振成像MRI、超 聲、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像PET/單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像SPECT等影像資料。為 了整合這些醫(yī)學(xué)影像信息，通常采用基于DICOM(Digital imaging and communication in medicine，醫(yī)學(xué)數(shù)字成像與通訊)標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)影像獲取及傳輸系統(tǒng)PACS(Picture Archiving andCommunicating Sys tem，圖像的存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng))對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)管理，醫(yī)生 可以使用電腦訪問獲取病人相應(yīng)的信息資料。近年來(lái)隨著智能手機(jī)和PDA (Personal Digital Assistant，個(gè)人數(shù)碼助理)的不 斷升級(jí)換代，以手持無(wú)線移動(dòng)設(shè)備(智能手機(jī)和PDA)作為圖像診斷的客戶端，通過在無(wú)線 移動(dòng)設(shè)備上安裝相應(yīng)的圖像傳輸、查詢、瀏覽控制器軟件，建立移動(dòng)設(shè)備與醫(yī)學(xué)影像Web數(shù) 據(jù)庫(kù)的無(wú)線連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢PACS中的影像信息、實(shí)施診斷，已經(jīng)成為可能。但智能手機(jī)和PDA作為通用手持無(wú)線移動(dòng)設(shè)備，對(duì)于醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)而言，存在一 些不足。首先，智能手機(jī)和PDA的功能過多，設(shè)備成本較高，功耗較大，性價(jià)比較低；其次，采 用的顯示系統(tǒng)是通用的顯示芯片，特別是對(duì)于無(wú)線移動(dòng)設(shè)備平臺(tái)而言，一般由處理器集成 實(shí)現(xiàn)，但由于其處理器速度相對(duì)較慢，而醫(yī)學(xué)影像信息的數(shù)據(jù)處理要求較高，信息量巨大， 顯示和存儲(chǔ)的要求極高，如果不對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，并對(duì)顯示過程進(jìn)行加速，將顯著影 響執(zhí)行效率；再次，智能手機(jī)的液晶屏尺寸偏小，不適合醫(yī)學(xué)影像信息的顯示。綜上所述，在一般的嵌入式設(shè)備中進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像信息處理，由于信息計(jì)算量較大、 手持式設(shè)備存儲(chǔ)和顯示能力較弱，無(wú)法滿足手持式嵌入式設(shè)備對(duì)醫(yī)學(xué)影像信息的處理要 求。
實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提出一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置， 使用方便，存儲(chǔ)效率高，圖像顯示質(zhì)量好，適合在醫(yī)院推廣應(yīng)用。為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，該裝 置包括嵌入式設(shè)備及圖像處理半導(dǎo)體芯片；所述嵌入式設(shè)備包括主板、用于控制與協(xié)調(diào)整 個(gè)系統(tǒng)以及運(yùn)行應(yīng)用程序的核心處理器、用于存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)主存儲(chǔ)器、用于將 醫(yī)學(xué)圖像輸入至主存儲(chǔ)器以及將主存儲(chǔ)器中圖像輸出的輸入輸出裝置，以及用于整個(gè)裝置 與外界通信的通信接口單元；所述處理器及主存儲(chǔ)器安裝在所述主板上，所述主板上設(shè)有 輸入輸出接口、通信接口及圖像處理半導(dǎo)體芯片接口 ；所述圖像處理半導(dǎo)體芯片包括用于 壓縮主存儲(chǔ)器中醫(yī)學(xué)圖像的壓縮編碼模塊、用于對(duì)壓縮后醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行解壓縮顯示的顯示 解碼模塊；所述主板的輸入輸出接口通過數(shù)據(jù)線與所述輸入輸出裝置連接，所述主板的通3信接口通過數(shù)據(jù)線與所述通信接口單元連接，所述主板的圖像處理半導(dǎo)體芯片接口與所述 圖像處理半導(dǎo)體芯片連接。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果1、性價(jià)比高。通過在嵌入式 設(shè)備上集成相應(yīng)的圖像處理半導(dǎo)體芯片，能夠在低成本的設(shè)備環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)影像信 息的閱讀和壓縮存儲(chǔ)，代替了原先應(yīng)該由臺(tái)式機(jī)或筆記本才能完成的功能，使得嵌入式設(shè) 備的性價(jià)比大大提升。2、便攜性。嵌入式設(shè)備除了必要的通信模塊和存儲(chǔ)模塊以及增加的 圖像處理半導(dǎo)體芯片，功耗遠(yuǎn)小于臺(tái)式機(jī)和筆記本，體積小，重量輕，便于攜帶。3、存儲(chǔ)效率 高。本實(shí)用新型采用硬件半導(dǎo)體芯片實(shí)現(xiàn)了圖像處理和數(shù)據(jù)壓縮算法，相對(duì)于一般嵌入式 設(shè)備完全由中央處理器CPU實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的處理過程，速度要提高很多，且壓縮后存儲(chǔ)空間 占用明顯減少，適用于存儲(chǔ)空間較小的嵌入式手持設(shè)備。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述主板上設(shè)有用于存儲(chǔ)壓縮后醫(yī)學(xué)圖像的SD卡 接口，所述SD卡接口上連接有SD卡。SD卡為一種非易失性存儲(chǔ)器，便于醫(yī)護(hù)人員查看及轉(zhuǎn)存。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述主板上設(shè)有GPRS模塊接口，所述GPRS模塊接口 連接有采用移動(dòng)或聯(lián)通運(yùn)營(yíng)商提供的GPRS服務(wù)進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線通訊的GPRS模塊。通過GPRS 模塊可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程閱讀。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述通信接口單元包括用于將所述醫(yī)學(xué)圖像輸入至 所述主存儲(chǔ)器中的USB接口、WIFI接口及RJ45接口。設(shè)置不同的通信接口，可以根據(jù)需要 選擇使用。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述輸入輸出裝置包括觸摸屏及液晶顯示屏LCD。觸 摸屏作為輸入裝置，使用方便，用戶界面好；液晶顯示屏LCD作為輸出設(shè)備，顯示圖像清晰。
圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的圖像處理步驟流程圖。圖中110、嵌入式設(shè)備；111、主板；112、ARM核心處理器；113、主存儲(chǔ)器匪；114、 輸入輸出裝置；114-1、觸摸屏；114-2、液晶顯示屏IXD ;115、通信接口單元；115-1、USB接 口 ； 115-2、WIFI 接口 ； 115-3、RJ45 接口 ； 116、SD 卡；117、GPRS 模塊；120、圖像處理半導(dǎo)體 芯片；121、壓縮編碼模塊；122、顯示解碼模塊；201、獲取圖像；202、分割圖像；203、壓縮編 碼；204、顯示解碼。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)施例為一種自主研發(fā)的手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，如圖1所示，包括嵌入式 設(shè)備Iio及圖像處理半導(dǎo)體芯片120。嵌入式設(shè)備110包括主板111、ARM核心處理器112、主存儲(chǔ)器MMl 13、輸入輸出裝 置114、通信接口單元115、SD卡116及GPRS模塊117。ARM核心處理器112及主存儲(chǔ)器 匪113安裝在主板111上，主板111上設(shè)有輸入輸出接口、通信接口、SD卡接口、GPRS模塊 接口及圖像處理半導(dǎo)體芯片接口。[0019]ARM核心處理器112負(fù)責(zé)控制與協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)以及運(yùn)行應(yīng)用程序，主存儲(chǔ)器MM113 負(fù)責(zé)存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)。主板111的輸入輸出接口通過數(shù)據(jù)線與輸入輸出裝置114連接，輸入輸出裝置114 包括觸摸屏114-1及液晶顯示屏IXD114-2，觸摸屏114-1通過可視化界面手動(dòng)選擇醫(yī)學(xué)圖 像或者對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)分割，將圖像分割為感興趣的區(qū)域和不感興趣的區(qū)域，上述圖像存 儲(chǔ)于主存儲(chǔ)器MM113中；液晶顯示屏IXD114-2負(fù)責(zé)將主存儲(chǔ)器MM113中壓縮前后的醫(yī)學(xué)圖 像顯示出來(lái)。主板111的通信接口通過數(shù)據(jù)線與通信接口單元115連接，通信接口單元115負(fù) 責(zé)整個(gè)裝置與外界的通信，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接口將醫(yī)學(xué)圖像輸入至主存儲(chǔ)器MMl 13中，可以根據(jù)需要選擇使用。SD卡116連接在SD卡接口上，SD卡116負(fù)責(zé)存儲(chǔ)壓縮后的醫(yī)學(xué)圖像。SD卡為一 種非易失性存儲(chǔ)器，便于醫(yī)護(hù)人員查看及轉(zhuǎn)存。GPRS模塊117連接在GPRS模塊接口上，GPRS模塊117采用移動(dòng)或聯(lián)通運(yùn)營(yíng)商提 供的GPRS服務(wù)進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線通訊，將醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)于主存儲(chǔ)器MMl 13中，通過GPRS模塊可 以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程閱讀。主板111的圖像處理半導(dǎo)體芯片接口與圖像處理半導(dǎo)體芯片120連接；圖像處理 半導(dǎo)體芯片120包括壓縮編碼模塊121、顯示解碼模塊122。壓縮編碼模塊121負(fù)責(zé)對(duì)主存儲(chǔ)器MM113中的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮，對(duì)感興趣區(qū)域 采用基于形狀自適應(yīng)整數(shù)小波變換的方法進(jìn)行壓縮，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意形狀感興趣區(qū)域的無(wú) 損壓縮；對(duì)不感興趣區(qū)域采用基于離散余弦變換DCT的方法進(jìn)行有損壓縮，可以有效壓縮 不感興趣區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)。顯示解碼模塊122負(fù)責(zé)對(duì)壓縮后的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行解壓縮，解壓縮后的醫(yī)學(xué)圖像由 液晶顯示屏IXD114-2顯示。顯示解碼模塊122對(duì)感興趣區(qū)域采用基于形狀自適應(yīng)小波逆 變換的方法，恢復(fù)該區(qū)域原始醫(yī)學(xué)圖像，對(duì)于不感興趣區(qū)域，直接進(jìn)行插值操作，恢復(fù)該區(qū) 域圖像。圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的圖像處理步驟流程圖，包括如下圖像處理步驟步驟201獲取圖像。通過GPRS模塊117或者通信接口(包括USB接口、RJ45接 口、WIFI接口)獲取醫(yī)學(xué)圖像，并將圖像存儲(chǔ)于主存儲(chǔ)器MM113中。其中醫(yī)學(xué)圖像的獲取 方式可以通過USB接口、RJ45接口、WIFI接口傳送到本裝置的主存儲(chǔ)器MMl 13中，也可以通 過移動(dòng)或聯(lián)通運(yùn)營(yíng)商的提供的GPRS服務(wù)功能獲取所需的醫(yī)學(xué)圖像，其中醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù) 源來(lái)自各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫(kù)。步驟202分割圖像。通過液晶顯示屏IXD114-2將存儲(chǔ)于主存儲(chǔ)器MM113中的醫(yī) 學(xué)圖像顯示出來(lái)，通過觸摸屏114-1手動(dòng)選擇圖像或者運(yùn)用一定的圖像分割算法對(duì)圖像進(jìn) 行自動(dòng)分割，從而將圖像分割為感興趣的區(qū)域和不感興趣的區(qū)域。當(dāng)對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)分割 時(shí)，采用的圖像分割方法為基于梯度的混合Mumford-amh(人名)圖像分割模型方法。步驟203壓縮編碼。在ARM核心處理器112的控制下，將分割后的醫(yī)學(xué)圖像傳送 到圖像處理半導(dǎo)體芯片120中，圖像處理半導(dǎo)體芯片120的壓縮編碼模塊121對(duì)圖像感興 趣的區(qū)域和不感興趣的區(qū)域分別采用一定的圖像壓縮算法進(jìn)行無(wú)損壓縮和有損壓縮。對(duì)于 感興趣區(qū)域，采用基于形狀自適應(yīng)整數(shù)小波變換的壓縮方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)任意形狀感興趣區(qū)域的無(wú)損壓縮；對(duì)于不感興趣區(qū)域，采用基于DCT (Discrete Cosine Transform，離散余 弦變換)變換的壓縮方法，從而有效壓縮了不感興趣區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)。壓縮完畢后，將壓縮 后的圖像存儲(chǔ)于SD卡116中，以備醫(yī)務(wù)人員查看。步驟204顯示解碼。在ARM核心處理器112的控制下，將存儲(chǔ)于SD卡116中的壓 縮后的醫(yī)學(xué)圖像傳送到圖像處理半導(dǎo)體芯片120中，圖像處理半導(dǎo)體芯片120的顯示解碼 模塊122對(duì)圖像感興趣的區(qū)域和不感興趣的區(qū)域分別采用一定的圖像解壓縮算法進(jìn)行解 壓縮。其中對(duì)于感興趣區(qū)域采用基于形狀自適應(yīng)小波逆變換的方法，恢復(fù)該區(qū)域原始醫(yī)學(xué) 圖像；而對(duì)于不感興趣區(qū)域，則直接進(jìn)行插值操作，恢復(fù)該區(qū)域圖像。將解壓后的圖像通過 液晶顯示屏IXD114-2顯示出來(lái)，以供醫(yī)務(wù)人員查看。本實(shí)用新型關(guān)鍵在于針對(duì)醫(yī)學(xué)影像信息特點(diǎn)的特定嵌入式系統(tǒng)，以及設(shè)計(jì)專門用 于醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)壓縮和圖像處理的半導(dǎo)體芯片。將半導(dǎo)體芯片集成在手持式嵌入式設(shè)備 110中，使之成為專門用于醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的閱讀裝置。主板111可以采用UTUM40 (北京揚(yáng)創(chuàng)科技有限公司)或QQM40 (三星公司)型 主板；核心處理器112采用韓國(guó)三星半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的S 3C2440A型處理器；主存儲(chǔ) 器113采用韓國(guó)海力士半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的HY57V561620BT型存儲(chǔ)器；觸摸屏114-1采 用深圳維納新科光電有限公司生產(chǎn)的W-toUch7型觸摸屏；液晶顯示屏114-2采用群創(chuàng)光電 股份有限公司生產(chǎn)的AT070TN83V. 1型IXD ；USB接口 115-1采用深圳連大精密制品有限公 司生產(chǎn)的USB2.0接口 ；WI FI接口 115-2采用威盛電子股份有限公司生產(chǎn)的vt6656接口 ； RJ45接口 115-3采用深圳連大精密制品有限公司生產(chǎn)的RJ45_S12 ；SD卡116采用金士頓科 技有限公司生產(chǎn)的SDHC ；GPRS模塊117采用希姆通信技術(shù)有限公司生產(chǎn)的SIM300模塊；圖 像處理半導(dǎo)體芯片120可以采用TMS320C32高速浮點(diǎn)DSP (飛利浦公司)或ADSP2106X(亞 德諾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司)半導(dǎo)體芯片。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變 換形成的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，其特征在于，該裝置包括嵌入式設(shè)備及圖像處理半 導(dǎo)體芯片；所述嵌入式設(shè)備包括主板、用于控制與協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)以及運(yùn)行應(yīng)用程序的核心處理 器、用于存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)主存儲(chǔ)器、用于將醫(yī)學(xué)圖像輸入至主存儲(chǔ)器以及將主存 儲(chǔ)器中圖像輸出的輸入輸出裝置，以及用于整個(gè)裝置與外界通信的通信接口單元；所述處 理器及主存儲(chǔ)器安裝在所述主板上，所述主板上設(shè)有輸入輸出接口、通信接口及圖像處理 半導(dǎo)體芯片接口；所述圖像處理半導(dǎo)體芯片包括用于壓縮主存儲(chǔ)器中醫(yī)學(xué)圖像的壓縮編碼模塊、用于對(duì) 壓縮后醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行解壓縮顯示的顯示解碼模塊；所述主板的輸入輸出接口通過數(shù)據(jù)線與所述輸入輸出裝置連接，所述主板的通信接口 通過數(shù)據(jù)線與所述通信接口單元連接，所述主板的圖像處理半導(dǎo)體芯片接口與所述圖像處 理半導(dǎo)體芯片連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，其特征在于，所述主板上設(shè) 有用于存儲(chǔ)壓縮后醫(yī)學(xué)圖像的SD卡接口，所述SD卡接口上連接有SD卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，其特征在于，所述主板上設(shè) 有GPRS模塊接口，所述GPRS模塊接口連接有采用移動(dòng)或聯(lián)通運(yùn)營(yíng)商提供的GPRS服務(wù)進(jìn)行 遠(yuǎn)程無(wú)線通訊的GPRS模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，其特征在于，所述通 信接口單元包括用于將所述醫(yī)學(xué)圖像輸入至所述主存儲(chǔ)器中的USB接口、WIFI接口及RJ45 接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，其特征在于，所述輸入輸出 裝置包括觸摸屏及液晶顯示屏LCD。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種手持式醫(yī)學(xué)影像閱讀裝置，屬于嵌入式技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域。該裝置通過在定制的嵌入式設(shè)備上集成用于醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)壓縮和圖像處理的半導(dǎo)體芯片，所述嵌入式設(shè)備包括主板、用于控制與協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)以及運(yùn)行應(yīng)用程序的核心處理器、用于存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)主存儲(chǔ)器、用于將醫(yī)學(xué)圖像輸入至主存儲(chǔ)器以及將主存儲(chǔ)器中圖像輸出的輸入輸出裝置，以及用于整個(gè)裝置與外界通信的通信接口單元；所述處理器及主存儲(chǔ)器安裝在所述主板上，所述主板上設(shè)有輸入輸出接口、通信接口及圖像處理半導(dǎo)體芯片接口。本實(shí)用新型節(jié)省了醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間和傳輸量，實(shí)現(xiàn)了嵌入式設(shè)備有效存取醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK201828917SQ20102056972
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者宋余慶, 楊旭東, 鑒保瑞, 陳健美 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)