專利名稱：一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及嵌入式技術和醫(yī)學影像數(shù)據(jù)壓縮領域，尤其涉及一種手持式醫(yī)學 影像閱讀裝置。
背景技術：
在醫(yī)學領域當中，常見的醫(yī)學影像包括數(shù)字X光片、CT、核磁共振成像MRI、超 聲、正電子發(fā)射計算機斷層顯像PET/單光子發(fā)射計算機斷層顯像SPECT等影像資料。為 了整合這些醫(yī)學影像信息，通常采用基于DICOM(Digital imaging and communication in medicine，醫(yī)學數(shù)字成像與通訊)標準的醫(yī)學影像獲取及傳輸系統(tǒng)PACS(Picture Archiving andCommunicating Sys tem，圖像的存儲和傳輸系統(tǒng))對其進行存儲管理，醫(yī)生 可以使用電腦訪問獲取病人相應的信息資料。近年來隨著智能手機和PDA (Personal Digital Assistant，個人數(shù)碼助理)的不 斷升級換代，以手持無線移動設備(智能手機和PDA)作為圖像診斷的客戶端，通過在無線 移動設備上安裝相應的圖像傳輸、查詢、瀏覽控制器軟件，建立移動設備與醫(yī)學影像Web數(shù) 據(jù)庫的無線連接，實現(xiàn)遠程查詢PACS中的影像信息、實施診斷，已經成為可能。但智能手機和PDA作為通用手持無線移動設備，對于醫(yī)學影像系統(tǒng)而言，存在一 些不足。首先，智能手機和PDA的功能過多，設備成本較高，功耗較大，性價比較低；其次，采 用的顯示系統(tǒng)是通用的顯示芯片，特別是對于無線移動設備平臺而言，一般由處理器集成 實現(xiàn)，但由于其處理器速度相對較慢，而醫(yī)學影像信息的數(shù)據(jù)處理要求較高，信息量巨大， 顯示和存儲的要求極高，如果不對其數(shù)據(jù)進行壓縮處理，并對顯示過程進行加速，將顯著影 響執(zhí)行效率；再次，智能手機的液晶屏尺寸偏小，不適合醫(yī)學影像信息的顯示。綜上所述，在一般的嵌入式設備中進行醫(yī)學影像信息處理，由于信息計算量較大、 手持式設備存儲和顯示能力較弱，無法滿足手持式嵌入式設備對醫(yī)學影像信息的處理要 求。
實用新型內容為克服現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提出一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置， 使用方便，存儲效率高，圖像顯示質量好，適合在醫(yī)院推廣應用。為解決以上技術問題，本實用新型所提供的一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，該裝 置包括嵌入式設備及圖像處理半導體芯片；所述嵌入式設備包括主板、用于控制與協(xié)調整 個系統(tǒng)以及運行應用程序的核心處理器、用于存儲運行時的程序和數(shù)據(jù)主存儲器、用于將 醫(yī)學圖像輸入至主存儲器以及將主存儲器中圖像輸出的輸入輸出裝置，以及用于整個裝置 與外界通信的通信接口單元；所述處理器及主存儲器安裝在所述主板上，所述主板上設有 輸入輸出接口、通信接口及圖像處理半導體芯片接口 ；所述圖像處理半導體芯片包括用于 壓縮主存儲器中醫(yī)學圖像的壓縮編碼模塊、用于對壓縮后醫(yī)學圖像進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體芯片接口與所述 圖像處理半導體芯片連接。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型取得了以下有益效果1、性價比高。通過在嵌入式 設備上集成相應的圖像處理半導體芯片，能夠在低成本的設備環(huán)境中，實現(xiàn)對醫(yī)學影像信 息的閱讀和壓縮存儲，代替了原先應該由臺式機或筆記本才能完成的功能，使得嵌入式設 備的性價比大大提升。2、便攜性。嵌入式設備除了必要的通信模塊和存儲模塊以及增加的 圖像處理半導體芯片，功耗遠小于臺式機和筆記本，體積小，重量輕，便于攜帶。3、存儲效率 高。本實用新型采用硬件半導體芯片實現(xiàn)了圖像處理和數(shù)據(jù)壓縮算法，相對于一般嵌入式 設備完全由中央處理器CPU實現(xiàn)對信息的處理過程，速度要提高很多，且壓縮后存儲空間 占用明顯減少，適用于存儲空間較小的嵌入式手持設備。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述主板上設有用于存儲壓縮后醫(yī)學圖像的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器，便于醫(yī)護人員查看及轉存。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述主板上設有GPRS模塊接口，所述GPRS模塊接口 連接有采用移動或聯(lián)通運營商提供的GPRS服務進行遠程無線通訊的GPRS模塊。通過GPRS 模塊可以實現(xiàn)遠程閱讀。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述通信接口單元包括用于將所述醫(yī)學圖像輸入至 所述主存儲器中的USB接口、WIFI接口及RJ45接口。設置不同的通信接口，可以根據(jù)需要 選擇使用。作為本實用新型的優(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作為輸出設備，顯示圖像清晰。
圖1為本實用新型具體實施例的硬件結構示意圖。圖2為本實用新型具體實施例的圖像處理步驟流程圖。圖中110、嵌入式設備；111、主板；112、ARM核心處理器；113、主存儲器匪；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。
具體實施方式
以下通過具體實施例，并結合附圖，對本實用新型進一步詳細說明。本實施例為一種自主研發(fā)的手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，如圖1所示，包括嵌入式 設備Iio及圖像處理半導體芯片120。嵌入式設備110包括主板111、ARM核心處理器112、主存儲器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及主存儲器 匪113安裝在主板111上，主板111上設有輸入輸出接口、通信接口、SD卡接口、GPRS模塊 接口及圖像處理半導體芯片接口。[0019]ARM核心處理器112負責控制與協(xié)調整個系統(tǒng)以及運行應用程序，主存儲器MM113 負責存儲運行時的程序和數(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選擇醫(yī)學圖 像或者對圖像進行自動分割，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 儲于主存儲器MM113中；液晶顯示屏IXD114-2負責將主存儲器MM113中壓縮前后的醫(yī)學圖 像顯示出來。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 責整個裝置與外界的通信，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)學圖像輸入至主存儲器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負責存儲壓縮后的醫(yī)學圖像。SD卡為一 種非易失性存儲器，便于醫(yī)護人員查看及轉存。GPRS模塊117連接在GPRS模塊接口上，GPRS模塊117采用移動或聯(lián)通運營商提 供的GPRS服務進行遠程無線通訊，將醫(yī)學圖像存儲于主存儲器MMl 13中，通過GPRS模塊可 以實現(xiàn)遠程閱讀。主板111的圖像處理半導體芯片接口與圖像處理半導體芯片120連接；圖像處理 半導體芯片120包括壓縮編碼模塊121、顯示解碼模塊122。壓縮編碼模塊121負責對主存儲器MM113中的醫(yī)學圖像進行壓縮，對感興趣區(qū)域 采用基于形狀自適應整數(shù)小波變換的方法進行壓縮，可以實現(xiàn)對任意形狀感興趣區(qū)域的無 損壓縮；對不感興趣區(qū)域采用基于離散余弦變換DCT的方法進行有損壓縮，可以有效壓縮 不感興趣區(qū)域的相關數(shù)據(jù)。顯示解碼模塊122負責對壓縮后的醫(yī)學圖像進行解壓縮，解壓縮后的醫(yī)學圖像由 液晶顯示屏IXD114-2顯示。顯示解碼模塊122對感興趣區(qū)域采用基于形狀自適應小波逆 變換的方法，恢復該區(qū)域原始醫(yī)學圖像，對于不感興趣區(qū)域，直接進行插值操作，恢復該區(qū) 域圖像。圖2為本實用新型具體實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)學圖像，并將圖像存儲于主存儲器MM113中。其中醫(yī)學圖像的獲取 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器MMl 13中，也可以通 過移動或聯(lián)通運營商的提供的GPRS服務功能獲取所需的醫(yī)學圖像，其中醫(yī)學圖像的數(shù)據(jù) 源來自各個醫(yī)療機構的醫(yī)學影像數(shù)據(jù)庫。步驟202分割圖像。通過液晶顯示屏IXD114-2將存儲于主存儲器MM113中的醫(yī) 學圖像顯示出來，通過觸摸屏114-1手動選擇圖像或者運用一定的圖像分割算法對圖像進 行自動分割，從而將圖像分割為感興趣的區(qū)域和不感興趣的區(qū)域。當對圖像進行自動分割 時，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)學圖像傳送 到圖像處理半導體芯片120中，圖像處理半導體芯片120的壓縮編碼模塊121對圖像感興 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行無損壓縮和有損壓縮。對于 感興趣區(qū)域，采用基于形狀自適應整數(shù)小波變換的壓縮方法，從而實現(xiàn)對任意形狀感興趣區(qū)域的無損壓縮；對于不感興趣區(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)域的相關數(shù)據(jù)。壓縮完畢后，將壓縮 后的圖像存儲于SD卡116中，以備醫(yī)務人員查看。步驟204顯示解碼。在ARM核心處理器112的控制下，將存儲于SD卡116中的壓 縮后的醫(yī)學圖像傳送到圖像處理半導體芯片120中，圖像處理半導體芯片120的顯示解碼 模塊122對圖像感興趣的區(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行解 壓縮。其中對于感興趣區(qū)域采用基于形狀自適應小波逆變換的方法，恢復該區(qū)域原始醫(yī)學 圖像；而對于不感興趣區(qū)域，則直接進行插值操作，恢復該區(qū)域圖像。將解壓后的圖像通過 液晶顯示屏IXD114-2顯示出來，以供醫(yī)務人員查看。本實用新型關鍵在于針對醫(yī)學影像信息特點的特定嵌入式系統(tǒng)，以及設計專門用 于醫(yī)學影像數(shù)據(jù)壓縮和圖像處理的半導體芯片。將半導體芯片集成在手持式嵌入式設備 110中，使之成為專門用于醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的閱讀裝置。主板111可以采用UTUM40 (北京揚創(chuàng)科技有限公司)或QQM40 (三星公司)型 主板；核心處理器112采用韓國三星半導體有限公司生產的S 3C2440A型處理器；主存儲 器113采用韓國海力士半導體有限公司生產的HY57V561620BT型存儲器；觸摸屏114-1采 用深圳維納新科光電有限公司生產的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的RJ45_S12 ；SD卡116采用金士頓科 技有限公司生產的SDHC ；GPRS模塊117采用希姆通信技術有限公司生產的SIM300模塊；圖 像處理半導體芯片120可以采用TMS320C32高速浮點DSP (飛利浦公司)或ADSP2106X(亞 德諾半導體技術有限公司)半導體芯片。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變 換形成的技術方案，均落入本實用新型要求的保護范圍。權利要求1.一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，其特征在于，該裝置包括嵌入式設備及圖像處理半 導體芯片；所述嵌入式設備包括主板、用于控制與協(xié)調整個系統(tǒng)以及運行應用程序的核心處理 器、用于存儲運行時的程序和數(shù)據(jù)主存儲器、用于將醫(yī)學圖像輸入至主存儲器以及將主存 儲器中圖像輸出的輸入輸出裝置，以及用于整個裝置與外界通信的通信接口單元；所述處 理器及主存儲器安裝在所述主板上，所述主板上設有輸入輸出接口、通信接口及圖像處理 半導體芯片接口；所述圖像處理半導體芯片包括用于壓縮主存儲器中醫(yī)學圖像的壓縮編碼模塊、用于對 壓縮后醫(yī)學圖像進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體芯片接口與所述圖像處 理半導體芯片連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，其特征在于，所述主板上設 有用于存儲壓縮后醫(yī)學圖像的SD卡接口，所述SD卡接口上連接有SD卡。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，其特征在于，所述主板上設 有GPRS模塊接口，所述GPRS模塊接口連接有采用移動或聯(lián)通運營商提供的GPRS服務進行 遠程無線通訊的GPRS模塊。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，其特征在于，所述通 信接口單元包括用于將所述醫(yī)學圖像輸入至所述主存儲器中的USB接口、WIFI接口及RJ45 接口。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，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。
專利摘要本實用新型涉及一種手持式醫(yī)學影像閱讀裝置，屬于嵌入式技術和醫(yī)學影像數(shù)據(jù)壓縮領域。該裝置通過在定制的嵌入式設備上集成用于醫(yī)學影像數(shù)據(jù)壓縮和圖像處理的半導體芯片，所述嵌入式設備包括主板、用于控制與協(xié)調整個系統(tǒng)以及運行應用程序的核心處理器、用于存儲運行時的程序和數(shù)據(jù)主存儲器、用于將醫(yī)學圖像輸入至主存儲器以及將主存儲器中圖像輸出的輸入輸出裝置，以及用于整個裝置與外界通信的通信接口單元；所述處理器及主存儲器安裝在所述主板上，所述主板上設有輸入輸出接口、通信接口及圖像處理半導體芯片接口。本實用新型節(jié)省了醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的存儲空間和傳輸量，實現(xiàn)了嵌入式設備有效存取醫(yī)學影像數(shù)據(jù)。
文檔編號G06F19/00GK201828917SQ20102056972
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權日2010年10月20日
發(fā)明者宋余慶, 楊旭東, 鑒保瑞, 陳健美 申請人:江蘇大學