探析醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫的圖像檢索技術(shù)的應(yīng)用

吳春霞

摘要：在二十一世紀(jì)通過將生物工程技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合而應(yīng)用到生命科學(xué)領(lǐng)域是主要的研究方法，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的結(jié)合形成了現(xiàn)代的醫(yī)療方式，開發(fā)了包括圖像采集、顯示、存儲(chǔ)、傳輸、數(shù)字化的醫(yī)學(xué)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了病人的醫(yī)學(xué)影像，醫(yī)生可以利用該系統(tǒng)對(duì)病人的診斷效果、手術(shù)等情況進(jìn)行跟蹤，及時(shí)的了解病人的病情。但是由于該系統(tǒng)龐大的數(shù)據(jù)導(dǎo)致在管理和效率問題上抑制是個(gè)亟需解決的難題，所以，本文針對(duì)如何高效的管理大量的醫(yī)學(xué)信息進(jìn)行研究，結(jié)合圖像檢索技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)形成了醫(yī)學(xué)影像檢索技術(shù)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)影像 數(shù)據(jù)庫 圖像檢索技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）06-0236-01

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像取得了進(jìn)一步的發(fā)展，在過去，我國(guó)大部分醫(yī)院由于資金問題和技術(shù)問題所引進(jìn)的大批影像設(shè)備，雖然提高了以往技術(shù)上的診斷，提高了醫(yī)院的管理，但是由于技術(shù)的限制大多數(shù)的設(shè)備不具有對(duì)圖像進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)等功能。醫(yī)生在診斷過程中是依靠肉眼觀察屏幕的圖像或者膠片中的影像。其中由于個(gè)人因素和外界因素極大地影響了最終的結(jié)果，為了提高最終的診斷效果擺脫主觀成分，因此，我們對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行數(shù)字化處理，實(shí)現(xiàn)在采集、顯示、存儲(chǔ)、交換等過程的高效處理，醫(yī)生可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)代替以往的肉眼觀察，提高了以往的診斷效果。

1 研究背景

計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展引起了人們對(duì)如何提利用信息技術(shù)進(jìn)行全方位的醫(yī)療保健已經(jīng)成為備受矚目的課題，現(xiàn)代醫(yī)院中存在的信息主要包括一維數(shù)據(jù)和二維及以上的數(shù)據(jù)，其中一維數(shù)據(jù)主要包括文字性的對(duì)信息的描述，而二維以上的數(shù)據(jù)主要包括利用圖像進(jìn)行描述，相比下二維數(shù)據(jù)比一維數(shù)據(jù)表現(xiàn)的更加直接明了、并且信息量豐富，所以，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)在醫(yī)療中占有重要的地位，在臨床上發(fā)揮著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們正在追求更高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)影像。

設(shè)計(jì)這種醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫所面臨的最重要的問題就是如何高效的處理存儲(chǔ)、管理、檢索有效數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)就是針對(duì)這樣問題提出來的 ，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，對(duì)大量的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行管理建立一個(gè)集成圖像管理及通信的信息系統(tǒng)。

2 研究目的

本文的研究目的是根據(jù)現(xiàn)在所存在的醫(yī)學(xué)圖像檢索成果，提出最適合醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的檢索方式。在研究過程中借鑒國(guó)際上存在的先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)，并且考慮到我國(guó)目前醫(yī)學(xué)上存在的問題，研究開發(fā)適合我國(guó)醫(yī)學(xué)上數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)。

3 醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介

在醫(yī)學(xué)影像的管理系統(tǒng)中，醫(yī)學(xué)影像作為一種重要的信息，在表達(dá)中有其自身的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。這對(duì)于高效準(zhǔn)確的管理來說具有較高的難度，醫(yī)學(xué)影像屬于二維以上的數(shù)據(jù)信息有別于其他的信息。比方說，醫(yī)學(xué)影像所表現(xiàn)出器官的結(jié)構(gòu)、生理特征及相關(guān)的知識(shí)等。建立醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫，主要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)，充分考慮到圖像數(shù)據(jù)庫的相關(guān)問題。數(shù)據(jù)庫的建立是遠(yuǎn)程診療、跟蹤治療的基礎(chǔ)，在醫(yī)學(xué)上有著重要的意義?，F(xiàn)在醫(yī)學(xué)上的數(shù)據(jù)庫既不同于傳統(tǒng)意義上的也不同于一般意義上的數(shù)據(jù)庫，它是集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸、檢索、管理為一體的技術(shù)。

4 醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫檢索的流程

4.1 圖像入庫

在對(duì)病人的病情進(jìn)行診斷結(jié)束后需要將病人的有關(guān)信息輸入到信息數(shù)據(jù)庫中，其中包括病人的一些文字類的一維數(shù)據(jù)信息，還有關(guān)于圖像的二維數(shù)據(jù)信息，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行特征的描述，根據(jù)其具體的文字描述從而確定應(yīng)當(dāng)把相關(guān)的特征放在數(shù)據(jù)庫的那一部分，縮小了在檢索過程中的范圍，其次，把相關(guān)的圖像的顏色和信息存放到數(shù)據(jù)庫的襄相應(yīng)位置，最后，將文字、圖像、病人的特征信息聯(lián)系起來。

4.2 圖像檢索查詢

在醫(yī)生數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢時(shí)可以利用簡(jiǎn)單的圖像描述進(jìn)行查詢，這樣使得醫(yī)生在查詢過程中的操作方法更為簡(jiǎn)便。因?yàn)獒t(yī)學(xué)上的圖像大多具有常識(shí)性的描述。在進(jìn)行檢索時(shí)，首先輸入相應(yīng)的文字，來確定我們要檢索的是哪一部分，縮小搜索的范圍，然后，根據(jù)輸入的文字描述與相應(yīng)的圖像的顏色進(jìn)行匹配，從而找到相似的圖像，最后，在找到的相似的圖像中進(jìn)行第二次的檢索，從而確定出要查詢的圖像，進(jìn)而反饋給用戶。

4.3 檢索過程中的主要的步驟

（1）提取相應(yīng)的文字描述，在圖像檢索系統(tǒng)的文字框內(nèi)輸入相應(yīng)的文字描述，從而被系統(tǒng)識(shí)別，確定要查詢的顏色。（2）特征顏色的提取，通過對(duì)圖像顏色的區(qū)分，系統(tǒng)根據(jù)輸入的文字查詢出與之相對(duì)應(yīng)的一類圖像。（3）提取形狀特征，物體的形狀是識(shí)別過程中的重要的特征，主要是提取圖像的數(shù)字特征，首先對(duì)其進(jìn)行小波變換，然后對(duì)其邊緣極值化，最后用修正的矩形進(jìn)行描述。

4.4 檢索效果分析

通過對(duì)檢索結(jié)果的比較，主要分析是否對(duì)符合要求的全部圖像進(jìn)行檢索出來，有無漏掉、錯(cuò)檢的圖像。通過對(duì)本次試驗(yàn)所采用的方法進(jìn)行分析，其結(jié)果提高了檢索的準(zhǔn)確性，減少了旋轉(zhuǎn)、平移等帶來的誤差，經(jīng)過分析，忽略其他的外界因素，對(duì)于相似度極高的圖像在檢索時(shí)難免會(huì)被系統(tǒng)漏掉，可以接受其漏檢，這一點(diǎn)應(yīng)值得肯定。

5 結(jié)語

對(duì)醫(yī)學(xué)技術(shù)上改革，提高人類的治療效果一直是醫(yī)學(xué)工作者不斷努力改革創(chuàng)新的動(dòng)力，在醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的管理上使用檢索方式促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)和管理系統(tǒng)的發(fā)展，是將來醫(yī)學(xué)上研究的重要領(lǐng)域。而當(dāng)前的圖像檢索系統(tǒng)是基于底層的視覺特征，在人對(duì)圖像的認(rèn)知程度還是有一定的距離。由于機(jī)器和人眼的差距在選擇圖像上難免有一定的差距，所以提高圖像檢索的精度也是一項(xiàng)重要的工作，在以后的工作中應(yīng)當(dāng)針對(duì)圖像檢索系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進(jìn)一步的研究各種理論和技術(shù)提高圖像檢索技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]Smith J R.color for image retrieval. In Image Databases-search and Retrieval of Digital Imagery[J]. Gastelli V， Bergman L D，eds. John Wiley & Sons， Inc.Ch.2002（11）：285-311.

[2]J.R.Smith and S.F.Chang，“Visual SEEk：a fully automated content-based image query system，”ACM Multimedia 96，Boston， MA，Nov.1996.

[3]李向陽.顏色不變量的自適應(yīng)聚類網(wǎng)絡(luò)量化方法[J].中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào)，7A 2002（02）：120-124.

[4]王文惠.利用不變量進(jìn)行基于內(nèi)容的圖像檢索[J].電子學(xué)報(bào)，2002，30（7）：945-948.

[5]靳濟(jì)芳.Visual C++小波變換技術(shù)與工程實(shí)踐[J].北京人民郵電出版社，2004（1）：417.

[6]章毓晉.圖像工程（上冊(cè)）圖像處理和分析[J].北京清華大學(xué)出版社，1999：291.