JAVA畢業(yè)設(shè)計論文.doc

安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 i 裝 訂 線 摘 要 隨著 android 手機的快速普及,android 手機應(yīng)用軟件越來越豐富,各行各業(yè)都 在陸續(xù)推出自己的基于 android 的軟件系統(tǒng)，比如說在醫(yī)療行業(yè)。為了方便醫(yī)生瀏 覽和處理醫(yī)療圖片，本人開發(fā)了一個基于 android 手機的醫(yī)療圖像瀏覽處理軟件。 該軟件用 java 語言，android sdk 開發(fā)包和 eclipse 開發(fā)工具進行開發(fā)，主要 實現(xiàn)了 dicom 標準的醫(yī)學文件的圖像顯示，并在圖像顯示的基礎(chǔ)上實現(xiàn)醫(yī)學文件圖 像的拖動、旋轉(zhuǎn)和縮放。這四個功能模塊中圖像瀏覽模塊主要通過 imageview 控件 實現(xiàn)多幅醫(yī)療圖像文件的顯示，圖像拖動模塊則通過觸屏手機屏幕中單觸點的移動 來改變 imageview 控件的位置或者通過移動屏幕上的拖動條（seekbar 組件）來移 動圖像；圖像旋轉(zhuǎn)模塊通過屏幕上雙觸點的移動來改變 imageview 控件的旋轉(zhuǎn)角度 或者也通過移動屏幕上的拖動條來達到旋轉(zhuǎn)的效果；縮放模塊通過雙觸點的移動來 改變 imageview 控件的大小從而實現(xiàn)圖像的縮放。 該軟件根據(jù)軟件工程設(shè)計方法和基于 android 的 dicom 文件醫(yī)療圖像處理的 實際需求進行了詳細的功能分析，并編碼實現(xiàn)了其功能，最后給出了軟件的測試過 程和結(jié)果。 關(guān)鍵關(guān)鍵詞詞：android；醫(yī)療圖像 ；dicom；圖像顯示 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 ii 裝 訂 線 abstract with the rapid spread of android phones, android mobile phones application softwares have become increasingly diverse, and businesses launch software systems which are based on the android, for example in the medical industry. so, i developed an android phone-based medical image browsing software. the software uses the java language and the android sdk development package, and uses the eclipse development tools for development. the software realizes medical file image browsing based on dicom standard, and on this basis can drag,rotate and zoom. the image browsing module of the four function modules mainly uses the imageview control to realize displaying the medical image file, dragging through a single module is the contacts move to change the position of the imageview control so as to realize the image on the screen or drag by dragging the drag (seekbar components) to move the image; image rotation module uses the double the contacts move to change imageview control angle so as to realize the rotation of the image or also moves such as image by dragging the screen to reach the rotating article drag effect; image scaling module uses the double the contacts move to change the position of the imageview control so as to realize the scale of the image. the software is based on software engineering method and the actual needs of medical images of the android-based dicom files ,and carrys out a detailed functional analysis, and codes to achieve its functions. finally,i show out the software testing process and result. keykey wordword：android;medical image;dicom; image browsing 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 iii 裝 訂 線 目 錄 1 緒論.1 1.1 課題背景 .1 1.2 課題意義 .1 1.3 論文組織結(jié)構(gòu) .1 2 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及相關(guān)技術(shù).2 2.1 android特征 .2 2.2 手機操作系統(tǒng)的發(fā)展狀況 .3 2.3 android sdk 開發(fā)包介紹 .4 2.4 dicom3.0 標準.6 2.5 開發(fā)工具安裝與配置 10 2.5.1 jdk1.6.0 安裝10 2.5.2 jdk1.6.0 的環(huán)境變量配置12 2.5.3 eclipse 安裝.13 2.5.4 android sdk 開發(fā)包安裝.14 3 系統(tǒng)需求分析15 3.1 系統(tǒng)需求分析 15 3.2 系統(tǒng)功能分析 15 4 系統(tǒng)總體設(shè)計17 4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖17 4.2 系統(tǒng)功能模塊 17 4.2.1 醫(yī)療圖像的顯示功能模塊 17 4.2.2 醫(yī)療圖像的拖動功能模塊 17 4.2.3 醫(yī)療圖像的旋轉(zhuǎn)功能模塊 17 4.2.4 醫(yī)療圖像的縮放功能模塊 18 4.3 顯示界面規(guī)劃 18 5 詳細設(shè)計與實現(xiàn)20 5.1 文件結(jié)構(gòu)與用途 20 5.2 系統(tǒng)實現(xiàn) 21 5.2.1 醫(yī)學圖像顯示實現(xiàn)的過程 21 5.2.2 醫(yī)學圖像拖動實現(xiàn)的過程 24 5.2.3 醫(yī)學圖像旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)的過程 25 5.2.4 醫(yī)學圖像縮放實現(xiàn)的過程 29 6 軟件測試32 6.1 什么是軟件測試 32 6.2 軟件測試的規(guī)則 32 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 iv 裝 訂 線 6.3 軟件測試的對象 32 6.4 各頁面的測試 32 結(jié)束語.36 致謝.37 參考文獻.38 附錄一 部分源代碼.39 附錄二 英文原文及譯文.45 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 1 頁 裝 訂 線 1 緒論 1.1 課題背景 隨著電子和通信技術(shù)的高速發(fā)展，具有強大顯示、通信、環(huán)境探測和適當計算 能力的 android 智能手機正成為人們隨身攜帶的必要附件。android 智能手機不僅 為用戶帶來隨身的通信、娛樂、信息檢索的功能，強大計算能力可以用來開發(fā)各樣 新穎功能，滿足用戶千奇百怪的需求。 android 是一套真正意義上的開發(fā)性的移動設(shè)備綜合平臺，它包括操作系統(tǒng)、 中間件和一些關(guān)鍵的平臺應(yīng)用。android 是由 linux+java 構(gòu)成的開源軟件，允許所 有廠商和個人在其基礎(chǔ)上進行開發(fā)。android 平臺的開放性等特點既能促進技術(shù) （包括平臺本身）的創(chuàng)新，又有助于降低開發(fā)成本，還可以是運營商能非常方便地 制定自己的特色化的產(chǎn)品。因此，它具有很大的市場發(fā)展?jié)摿Α?android 手機醫(yī)學圖像瀏覽軟件是基于 android sdk 開發(fā)包、java 語言，運用 eclipse 開發(fā)工具實現(xiàn)醫(yī)療圖像信息的顯示，并且對醫(yī)療圖像進行一定的拖動、旋 轉(zhuǎn)、縮放操作，開發(fā)出針對使用 android 手機平臺的醫(yī)療圖像軟件。 1.2 課題意義 android 手機醫(yī)學圖像軟件的開發(fā)可以進一步擴大醫(yī)療圖像信息的覆蓋面，讓 廣大醫(yī)生通過互聯(lián)網(wǎng)能夠在第一時間方便且快捷地獲取病人的病情狀況，以便醫(yī)生 能盡早的得出病人疾病的解決方案，把疾病帶給病人的痛苦降到最低。同時也可以 強化醫(yī)療公共服務(wù)的職能，完善公共服務(wù)體系、改善公共服務(wù)手段、增加公共服務(wù) 產(chǎn)品、提高公共服務(wù)質(zhì)量，更好地發(fā)揮了醫(yī)療事業(yè)對經(jīng)濟社會發(fā)展的現(xiàn)實性作用。 1.3 論文組織結(jié)構(gòu) 本文首先分析了系統(tǒng)的研究背景、研究意義，介紹了當前手機操作系統(tǒng)、卓手 機的現(xiàn)實狀況和發(fā)展趨勢，以及本文的主要內(nèi)容。 第二章，介紹了 android 的特征、手機操作系統(tǒng)的發(fā)展狀況、android sdk 開 發(fā)包以及 dicom 3.0 標準。此外還介紹了開發(fā)工具 jdk、eclipse 的安裝配置。 第三章，介紹了系統(tǒng)的需求分析、設(shè)計特點，粗略介紹了醫(yī)療圖像軟件主要實 現(xiàn)的功能：瀏覽、拖動、旋轉(zhuǎn)和縮放。 第四章，介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計，包括系統(tǒng)機構(gòu)圖和系統(tǒng)功能模塊。 第五章，介紹了系統(tǒng)的詳細設(shè)計和功能的實現(xiàn)。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 2 頁 裝 訂 線 2 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及相關(guān)技術(shù) android 是一個移動設(shè)備的軟件平臺，是由 linux+java 構(gòu)成的開源軟件，它提 供包括 sdk、key apps、middleware、linux kernel 四個部分在內(nèi)的全套手機軟件 方案。它開放了基于 linux 內(nèi)核以上的開發(fā)工具，從而保證了內(nèi)容的可移植性和多 樣性。android 平臺為我們開發(fā)應(yīng)用程序提供了一套很好的框架，我們可以在這個 平臺的基礎(chǔ)上開發(fā)不同的應(yīng)用程序，也可以開發(fā)新的組件供應(yīng)用程序調(diào)用。 2.1 android 特征 應(yīng)用框架：用于開發(fā)可重用、可替代的組件。 dalvik 虛擬機：android 采用的 java 虛擬機是自主開發(fā)的代號為 dalvik 的虛 擬機技術(shù)，在保證 api 方面兼容的同時 dalvik 針對移動手機進行了大幅優(yōu)化，占用 資源更小，運行效率更高。 內(nèi)嵌瀏覽器：基于開源的瀏覽器網(wǎng)頁排版引擎 webkit。 優(yōu)化的圖形：強大的自定義二維圖形庫。基于 opengl es 1.0 標準的 3d 圖形功 能，在移動 3d 開發(fā)中有著至關(guān)重要的地位。 sqlite 數(shù)據(jù)庫：sqlite 提供結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲。它是一款輕型免費的且開源的 數(shù)據(jù)庫，它的設(shè)計目標是嵌入式的，它占用的資源非常低、需要的內(nèi)存空間少、處 理速度比較快和支持事務(wù)處理功能等。 多媒體支持：支持各種通用的音頻、視頻和靜態(tài)圖像格式，如 mp3、jpg、png 等。open core 是 android 多媒體框架的核心，所有 android 平臺的音頻和視頻采 集、播放的操作都是通過它來實現(xiàn)的。通過 open core，程序員可以方便快速的開 發(fā)出想要的多媒體應(yīng)用程序。 gsm 技術(shù)：（依賴硬件）global system for mobile communications，全球通 訊系統(tǒng)，俗稱“全球通”，是第二代移動通信技術(shù)，其開發(fā)目的是讓全球各地可以 共同使用一個移動電話網(wǎng)絡(luò)標準，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。 藍牙，edge,android and wifi:（依賴硬件）藍牙和 wi-fi 都是一種短距離的 無線連接技術(shù)，在短距離內(nèi)可以實現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)的無線傳輸。edge(enhanced data rate for gsm evolution),是增強型數(shù)據(jù)速率 gsm 演進技術(shù)。 cameram,gps,compass,andaccelerometer:（依賴硬件）gps(global positioning system),即全球定位系統(tǒng)。它是由一個由覆蓋全球的 24 顆衛(wèi)星組成的 衛(wèi)星系統(tǒng)。compass 是一個開放源碼的 java 搜索引擎框架。 強大的開發(fā)環(huán)境：包括一個設(shè)備模擬器，調(diào)試工具，內(nèi)存和性能檢測，以及 eclipse ide 的開發(fā)插件。eclipse 是個集成開放環(huán)境。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 3 頁 裝 訂 線 2.2 手機操作系統(tǒng)的發(fā)展狀況 palm os 是一套專門為掌上電腦編寫的操作系統(tǒng)，是一種輕量級、比較開放的 操作系統(tǒng)，占用的內(nèi)存非常小，允許用戶在其基礎(chǔ)上編寫和修改相關(guān)軟件，是支持 的應(yīng)用程序更加豐富多彩。plam 在其它方面也還存在一些不足，如 plam 操作系統(tǒng) 本身不具備錄音、mp3 播放功能等，但是可以通過加入第三方軟件或硬件設(shè)備來實 現(xiàn)。其代表性的產(chǎn)品有 palm m505、palm m500、palm iii 等。 symbian 是一個實時性、多任務(wù)的純 32 位操作系統(tǒng)，具有功耗低、內(nèi)存占用少 等特點，非常適合手機等移動設(shè)備使用，經(jīng)過不斷完善，可以支持 gprs、藍牙、 syncml 以及 3g 技術(shù)。 windows mobile 系列操作系統(tǒng)是從微軟計算機的 windows 操作系統(tǒng)上變化而來 的。windows mobile 系列操作系統(tǒng)功能強大，而且支持該操作系統(tǒng)的智能手機大多 數(shù)都采用了英特爾嵌入式處理器，主頻比較高，在其它硬件設(shè)置（如內(nèi)存、儲存卡 容量等）上也采用其他操作系統(tǒng)的智能手機要高出許多，因此性能比較強勁，速度 比較快。windows mobile 系列操作系統(tǒng)包括 smartphone 以及 pocket pc phone 兩 種平臺。pocket pc phone 主要用于掌上電腦型的智能手機，而 smartphone 則主要 為手上智能手機提供操作系統(tǒng)。 linux 系統(tǒng)是一個源代碼開放的操作系統(tǒng)。由于其開源性，手機制造商可以根 據(jù)實際情況開放自己的 linux 手機操作系統(tǒng)，從而也能夠吸引更多的軟件制造商在 其上開發(fā)更多的應(yīng)用軟件，豐富第三方的應(yīng)用。但是 linux 操作系統(tǒng)也還存在一些 不足，集成開放環(huán)境和基于 linux 的產(chǎn)品與 pc 的連接性比較差等。 據(jù) gartner 最新數(shù)據(jù)顯示，2010 年第二、三季度全球智能手機銷售繼續(xù)大幅增 長，其中第三季度安卓占全球智能手機市場的 25.5%，僅次于塞班，成為第二大智 能手機系統(tǒng)。2010 第二、三季度與去年同期相比，增度分別是 15.4%及 22%，增勢 迅猛。而塞班系統(tǒng)較 09 年的市場份額，盡管終端銷量有大幅度提升，但增勢下滑 10%，形勢非常嚴峻。其他操作系統(tǒng)的表現(xiàn)則要平穩(wěn)很多。 圖 2-1 各種手機系統(tǒng)狀況比較 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 4 頁 裝 訂 線 安卓是首款開源代碼的操作系統(tǒng)，采用 linux 內(nèi)核，開放手機聯(lián)盟（oha）成員 可以任意使用和修改安卓的 sdk 軟件包。系統(tǒng)的開源性使其具有良好的拓展性，一 方面，為眾多移動應(yīng)用開發(fā)者提供了良好的系統(tǒng)性平臺，有利于移動應(yīng)用的集合； 另一方面，終端廠商可以針對自身的特殊需要“定制化開發(fā)” 。與此相比，盡管 2010 年 2 月，塞班基本完成開源工作，但由于代碼臃腫，用戶界面設(shè)計缺失，塞班 的開源并無實際意義，錯失發(fā)展良機。 據(jù) informa 預測，2012 年，安卓手機銷量將超過諾基亞塞班手機，屆時安卓將 成為全球最大的智能手機平臺。谷歌表示目前安卓手機每日平均激活量為 20 萬部， 銷售速度加速上漲。 我們認為，安卓在全球市場的成長壯大，塞班市場份額不斷下跌已成不爭事實。 安卓操作系統(tǒng)發(fā)展迅猛主要得益于免費、開源和良好產(chǎn)業(yè)運作策略，這三點為安卓 在智能手機市場贏得更多的發(fā)展機遇。系統(tǒng)的免費讓更多的廠商加入，推動了份額 的上升；代碼的開源讓更多的開發(fā)者進入應(yīng)用開發(fā)；應(yīng)用的豐富吸引了更多用戶選 擇，這也是谷歌值得眾多廠商學習的地方。此外，谷歌通過 oha 聯(lián)合眾多廠商進行 系統(tǒng)研發(fā)，不斷更新版本，將系統(tǒng)應(yīng)用推廣到更多的終端產(chǎn)品中，確保用戶體驗持 續(xù)改善。 2.3 android sdk 開發(fā)包介紹 一、android sdk 既 android software development kit，它提供了在 windows/linux/mac 平臺上開 發(fā) android 應(yīng)用的開發(fā)組件，包含了在 android 平臺上開發(fā)移動應(yīng)用程序的各種工 具集。 二、android sdk tools a.android 模擬器(android emulator(emulator.exe) 運行在計算機上的虛擬移動模擬器，可以使用模擬器來在一個實際的 android 運 行環(huán)境下設(shè)計,調(diào)試和測試應(yīng)用程序。 b.集成開發(fā)環(huán)境插件(android development tools piugin for the eclipse ide 即 adt) 可以直接從 eclipse 訪問其他 android 開發(fā)工具。通過它可以進行包括截屏，管理 端口轉(zhuǎn)發(fā)(port-forwarding)，設(shè)置斷點，觀察線程和進程信息。 它提供了一個新的項目向?qū)?new project wizard),用于快速生成和建立起新 android 應(yīng)用程序所需的最基本的文件。 它使得構(gòu)建 android 應(yīng)用程序的過程變得自動化以及簡單化。 它提供了一個 android 代碼編輯器，用于為 android 的 manifest 和資源文件編寫 有效的 xml。 c.調(diào)試監(jiān)視服務(wù)(dalvik debug monitor service(ddms.bat) 它集成在 dalvik(android 平臺虛擬機)中，用于管理運行在模擬器或設(shè)備上的進程， 并協(xié)助進行調(diào)試。可以用它來去除進程，選擇一個特定程序來調(diào)試，生成跟蹤數(shù)據(jù)， 查看堆和線程數(shù)據(jù)，對模擬器或設(shè)備進行屏幕快照等。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 5 頁 裝 訂 線 d.android 調(diào)試橋(android debug bridge(adb.exe) 它用于向模擬器或手機設(shè)備安裝應(yīng)用程序的 apk 文件和從命令行訪問模擬器或手 機設(shè)備。也可以用于將標準的調(diào)試器連接到運行在 android 模擬器或手機設(shè)備上的應(yīng) 用代碼。 e.android 資源打包工具(andoird asset packing tool(aapt.exe) 可以通過 aapt 工具來創(chuàng)建 apk 文件，這些文件包含了 android 應(yīng)用程序的二進制 文件和資源文件。 f.android 接口描述語言(android interface description language(aidl.exe) 它用來生成進程間接口代碼,在服務(wù)中便可用到。 g.sqlite3 數(shù)據(jù)庫(sqlit3(sqlite3.exe) android 應(yīng)用程序可以創(chuàng)建和使用 sqlite 數(shù)據(jù)文件，開發(fā)者和使用者也可以方便 的訪問這些數(shù)據(jù)文件。 h.跟蹤顯示工具(traceview(traceview.exe) 它可以生成跟蹤日志數(shù)據(jù)的圖形分析視圖，這些跟蹤日志數(shù)據(jù)由 android 因公程 序產(chǎn)生。 i.創(chuàng)建 sd 卡工具(mksdcard(mksdcard.exe) 它幫助創(chuàng)建磁盤鏡像,這個磁盤鏡像可以在模擬器上模擬外部存儲卡。 j.dx 工具(dx(dx.exe) 它將 class 字節(jié)碼重寫為 android 字節(jié)碼(存儲雨 dex 文件中)。 k.生成 ant 構(gòu)建文件(activitycreator(activitycreator.bat) 它是一個腳本.用來生成 ant 構(gòu)建文件，ant 構(gòu)建文件用來編譯 android 應(yīng)用程序. 若是在安裝了 adt 插件的 eclipse 環(huán)境下開發(fā)則不需要這個腳本。 l.adnroid 虛擬設(shè)備(android virtual devices avd) 每個 android 虛擬設(shè)備(avd)模擬了單一的虛擬設(shè)備來運行 android 平臺，這個平 臺至少要包括自己的內(nèi)核，系統(tǒng)圖像和數(shù)據(jù)分區(qū)。開發(fā)者可以創(chuàng)建并保存多種虛擬 模擬器配置，每種配置環(huán)境有其自己的平臺版本，硬件配置以及 sd 卡和用戶數(shù)據(jù)， 還可以有不同的顯示外觀等個性化設(shè)置，運行時只需要制定需要使用哪個。即可實 現(xiàn)多平臺下的模擬測試。 3.adnroid 核心包 android.util：包含一些底層的輔助類，例如，特定的容器類，xml 輔助工具類等。 android.os：提供基本的操作服務(wù)，消息傳遞和進程間的通行 ipc。 android.graphics：作為核心的渲染包，提供圖形渲染功能。 android.text、 android.text.method、 android.text.style、 android.text.util 提供一套 豐富的文本處理工具，支持富文本，輸入模式等。 android.database：包含底層 api 處理數(shù)據(jù)庫，方便操作數(shù)據(jù)庫表和數(shù)據(jù)。 android.content：提供各種服務(wù)訪問數(shù)據(jù)在手機設(shè)備上，程序安裝到手機設(shè)備和其 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 6 頁 裝 訂 線 他的相關(guān)資源，以及內(nèi)容提供展示動態(tài)數(shù)據(jù)。 android.view：核心用戶界面框架。 android.widget：提供標準用戶界面元素，lists，buttons，layout managers 等，是 組成我們界面的基本元素。 android.app：提供高層的應(yīng)用程序模型，實現(xiàn)使用 activity。 vider：提供方便調(diào)用系統(tǒng)提供的 content providers 的接口。 android.telephony：提供 api 交互和手機設(shè)備的通話接口。 android.webkit：包含一系列的工作在基于 web 內(nèi)容的 api。 2.4 dicom3.0 標準 一、 什么是 dicom？ dicom 是 digital imaging and communication of medicine 的縮寫，是美國 放射學會(american college of radiology，acr)和美國電器制造商協(xié)會(national electrical manufacturers association，nema)組織制定的專門用于醫(yī)學圖像的存 儲和傳輸?shù)臉藴拭Q。經(jīng)過十多年的發(fā)展，該標準已經(jīng)被醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)商和醫(yī)療界 廣泛接受，在醫(yī)療儀器中得到普及和應(yīng)用，帶有 dicom 接口的計算機斷層掃描(ct)、 核磁共振(mr)、心血管造影和超聲成像設(shè)備大量出現(xiàn)，在醫(yī)療信息系統(tǒng)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化 中起了重要的作用。 dicom 是隨著圖像化、計算機化的醫(yī)療設(shè)備的普及和醫(yī)院管理信息系統(tǒng)，特別 是圖像存檔和通信系統(tǒng)(picture archiving and communication system, pacs)和 遠程醫(yī)療系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)運而生的。當 ct 和 mr 等設(shè)備生成高質(zhì)量的、形象直觀的圖 像在醫(yī)療診斷中廣泛使用時，由于不同的生產(chǎn)商不同型號的設(shè)備產(chǎn)生的圖像各自采 用了不同的格式，使得不同的設(shè)備之間的信息資源難以互相使用，醫(yī)院 pacs 系統(tǒng)的 實施具有很大的困難。醫(yī)療信息系統(tǒng)隨之帶來許多新的問題: 如何存儲數(shù)據(jù)量極大 的圖像并能有效地管理？不同生產(chǎn)商的設(shè)備能否直接連接？如何能夠在不同的生產(chǎn) 商設(shè)備之間能夠共享信息資源？等等。很明顯這些問題的解決方法就是采用統(tǒng)一的 標準。為此，美國放射學會和美國電器制造商協(xié)會在 1983 年成立了專門委員會，制 定用于醫(yī)學圖像存儲和通信的標準，提供與制造商無關(guān)的數(shù)字圖像及其相關(guān)的通信 和存儲功能的統(tǒng)一格式，以促進 pacs 的發(fā)展，并提供廣泛的分布式的診斷和查詢功 能。acr-nema1.0 版本于 1985 年推出，隨后增加了新的數(shù)據(jù)元素并對部分內(nèi)容進行 修改，形成 2.0 版本。由于認識到標準對網(wǎng)絡(luò)支持的不足和標準本身存在的結(jié)構(gòu)性 問題，acr-nema 結(jié)合當時的技術(shù)條件和方法對標準作了徹底的重新制定，在 1993 年正式公布了新的版本，命名為 dicom3.0。與原版本相比，3.0 版本采用了面向?qū)?象的分析方法，定義了醫(yī)學圖像在存儲和通信過程中的各種實體和關(guān)系，提供了對 iso-osi(inter-national standard organization-open system interconnection) 和 tcp/ip (transmission control protocol / internet protocol)的支持，使得 在醫(yī)學圖像應(yīng)用層上可以與其它通信協(xié)議棧直接通信而不需要重新編寫程序。考慮 到技術(shù)的發(fā)展，標準采用了多部分的文檔結(jié)構(gòu)，對可能變化或擴充的部分以附錄的 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 7 頁 裝 訂 線 形式提供，這樣標準在更新時涉及面可以盡量小。 二、 標準中涉及的基本概念和定義 dicom 標準涉及到醫(yī)學圖像、數(shù)據(jù)通信、管理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域，在標準中又采 用了面向?qū)ο蟮拿枋龇椒ê?e-r (entity-relation)模型，從而引入了大量的各專 業(yè)方面的術(shù)語，給標準的閱讀和理解帶來困難。下面簡要地將標準中涉及的常用的 技術(shù)詞匯和縮略語給予解釋。 1. 實體(entity)：表示一個或一類有相同特性個體的應(yīng)用對象。在計算機系統(tǒng) 分析中，凡是可以區(qū)別并被人們識別的事、物、概念等，都可以被抽象為實體。實 體一般具有若干特征，稱為屬性。如：患者是一個實體，具有姓名、性別、年齡等 屬性。圖像也是一個實體，它有圖像尺寸、圖像數(shù)據(jù)等屬性。 2. 聯(lián)系(relation)：表示實體之間的相互關(guān)系。如患者實體與分析實體之間存 在著引用聯(lián)系，打印機實體和膠片實體之間存在著打印的聯(lián)系。 3. e-r 模型：描述現(xiàn)實世界的一種信息模型。通過定義實體以及實體間的聯(lián)系， 表現(xiàn)系統(tǒng)的需求和功能。通常以 e-r 圖的方式表示。在 dicom 中，用方框表示實體， 菱形表示聯(lián)系，用帶箭頭或不帶箭頭的線段將實體(方框)與聯(lián)系(菱形)連接表示它 們之間存在聯(lián)系。這是面向?qū)ο蟮姆治龇椒ㄋ捎玫闹饕硎痉椒?，是對客觀世界 的一種抽象。 4. 對象(object)：外部世界事物在計算機內(nèi)部的表示，是事物屬性值和處理方 法的集合。對象具有封裝和繼承的特征。封裝是指對象將屬性和方法集合在一起， 一般情況下只提供給自己和派生對象使用。繼承是指當一個對象是由另一個對象(父 對象)派生出時，它就自動具有父對象所具有的屬性和方法。面向?qū)ο蟮姆椒ň褪且?對象技術(shù)為中心，分析系統(tǒng)中各種信息之間的關(guān)系，抽象出系統(tǒng)各層次的對象模型， 給出準確的系統(tǒng)描述，并在計算機系統(tǒng)中給予實現(xiàn)。應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒?，可以?高開發(fā)效率，實現(xiàn)軟件復用。 5. 信息對象定義(information ob-ject definition，iod)：信息實體的抽象， 是 dicom 命令的作用受體。 6. 服務(wù)(service)： 某對象為其它對象或程序提供的功能。當要求使用此功能 時稱申請服務(wù)，申請服務(wù)的對象稱服務(wù)用戶，而能完成該功能的對象是服務(wù)的提供 者。 7. 服務(wù)對象對(service object pair，sop)： dicom 信息傳遞的基本功能單 位。包括一個信息對象和一組 dicom 消息服務(wù)元素。 8. 協(xié)議：計算機網(wǎng)絡(luò)中為保證能正確地傳輸數(shù)據(jù)而必須共同遵守的通信規(guī)則和 格式。 9. iso-osi：國際標準化組織(iso)所定義的開放系統(tǒng)互聯(lián)(osi)的七層網(wǎng)絡(luò)參 考模型。作為一個嚴格的網(wǎng)絡(luò)模型，對于計算機網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展起了重要的作用， 但是由于種種原因在實際中并未得到廣泛的普及使用。dicom 標準在制定時，osi 正 是發(fā)展的高潮，因此也作為 dicom 中主要的網(wǎng)絡(luò)參考模型。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 8 頁 裝 訂 線 10. tcp/ip： 是傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它首先在 unix 系統(tǒng)中使用，隨后 成為計算機網(wǎng)絡(luò)中不同種類計算機之間通信的主要通信協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。 三、 標準的組成 dicom 標準是經(jīng)歷了一個從無到有、從簡單到復雜的發(fā)展過程。在標準的制定 過程中不斷聽取工業(yè)界、學術(shù)界、醫(yī)療界等各方面的意見和建議，注意標準的可擴 充性和可擴展性，經(jīng)歷了 acr-nema 1.0 和 2.0 的版本到目前的 dicom 3.0 版本，標 準的組成也在不斷地加以補充，目前標準共有以下 14 個基本部分和擴充部分組成： 第 1 部分：給出了標準的設(shè)計原則，定義了標準中使用的一些術(shù)語，對標準的 其它部分給了一個簡要的概述。 第 2 部分：給出了 dicom 的兼容性定義和方法。兼容性是指遵守 dicom 標準的 設(shè)備能夠互相連接互相操作的能力。由于 dicom 標準內(nèi)容龐大，功能復雜，包含面 廣，目前為止，還沒有什么設(shè)備能夠涵蓋所有的 dicom 功能，只是實現(xiàn)本設(shè)備必需 的功能。因此標準要求設(shè)備制造商必須給出本設(shè)備所支持的 dicom 功能的說明，即 兼容性聲明。(原來第二部分是干這個用的呀，終于明白了)本部分標準內(nèi)容定義了 聲明的結(jié)構(gòu)和必須表現(xiàn)的信息，包含三個主要部分： a. 本實現(xiàn)中可以識別的信息對象集合； b. 本實現(xiàn)支持的服務(wù)類集合； c. 本實現(xiàn)支持的通信協(xié)議集合。 標準沒有規(guī)定兼容性實現(xiàn)的測試和驗證的過程。用戶在采購 dicom 功能的設(shè)備時， 必須注意各設(shè)備的兼容性水平是否一致，否則各設(shè)備互連時會出現(xiàn)一些問題。 第 3 部分： 描述如何定義信息對象，對醫(yī)學數(shù)字圖像存儲和通信方面的信息對 象提供了抽象的定義。每個信息對象定義是由其用途和屬性組成的。為方便標準的 擴充和保持與老版本的兼容，在 dicom 中定義了復合型和普通型兩大類的信息對象 類。普通型信息對象類僅包含現(xiàn)實世界實體中固有的那些屬性。復合型信息對象類 可以附加上并不是現(xiàn)實世界實體中固有的屬性。如 ct 圖像信息對象類既包含了圖像 固有的圖像日期、圖像數(shù)據(jù)等圖像實體的屬性，又包含了如病人姓名等并不屬于圖 像本身的屬性。復合對象類提供了表達圖像通信所需求的結(jié)構(gòu)性框架，使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 下的應(yīng)用更加方便。 第 4 部分：服務(wù)類的說明。服務(wù)類是將信息對象與作用在該對象上的命令聯(lián)系 在一起，并說明了命令元素的要求以及作用在信息對象上的結(jié)果。典型的 dicom 服 務(wù)類有查詢 /檢索服務(wù)類、存儲服務(wù)類、打印管理服務(wù)類等。服務(wù)類可以簡單理解 為 dicom 提供的命令或提供給應(yīng)用程序使用的內(nèi)部調(diào)用函數(shù)。這部分實際上說明的 是 dicom 消息中的命令流。 第 5 部分： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義，說明了 dicom 應(yīng)用實體如何構(gòu)造從信息對象與服 務(wù)類的用途中導出的數(shù)據(jù)集信息，給出了構(gòu)成消息中傳遞的數(shù)據(jù)流編碼規(guī)則。數(shù)據(jù) 流是由數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生的，幾個數(shù)據(jù)集可以被一個復合數(shù)據(jù)集引用或包容。 一個復合數(shù)據(jù)集可以在一個“數(shù)據(jù)包”中傳遞信息對象的內(nèi)容。這部分著重說明的 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 9 頁 裝 訂 線 是有關(guān) dicom 消息中數(shù)據(jù)流方面的內(nèi)容。此外也定義了許多信息對象共同的基本函 數(shù)的語義，即要求的條件、完成的結(jié)果、實現(xiàn)的功能等等。 第 6 部分：數(shù)據(jù)字典，是 dicom 中所有表示信息的數(shù)據(jù)元素定義的集合。在 dicom 標準中為每一個數(shù)據(jù)元素指定了唯一的標記、名字、數(shù)字特征和語義，這樣 在 dicom 設(shè)備之間進行消息交換時，消息中的內(nèi)容具有明確的無歧義的編號和意義， 可以相互理解和解釋。 第 7 部分：消息交換。消息是由用于交換的一個或多個命令以及完成命令所必 需的數(shù)據(jù)組成，是 dicom 應(yīng)用實體之間進行通信的基本單元。這部分說明了在醫(yī)學 圖像環(huán)境中的應(yīng)用實體用于交換消息的服務(wù)和協(xié)議。 第 8 部分：消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持。說明了 dicom 實體之間在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中通信服 務(wù)和必要的上層協(xié)議的支持。這些服務(wù)和協(xié)議保證了應(yīng)用實體之間有效地和正確地 通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。dicom 中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境包括 osi 和 tcp/ip 兩種參考模型，dicom 只是使用而不是實現(xiàn)這兩類協(xié)議，因而具有通用性。 第 9 部分：消息交換的點對點通信支持。說明了與 acr-nema2.0 相兼容的點對 點通信環(huán)境下的服務(wù)和協(xié)議。它包括物理接口、信號聯(lián)絡(luò)過程以及使用該物理接口 的與 osi 類似的會話/傳輸/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其服務(wù)。 第 10 部分：用于介質(zhì)交換的介質(zhì)存儲和文件格式。這一部分說明了一個在可移 動存儲介質(zhì)上醫(yī)學圖像信息存儲的通用模型。提供了在各種物理存儲介質(zhì)上不同類 型的醫(yī)學圖像和相關(guān)信息進行交換的框架，以及支持封裝任何信息對象定義的文件 格式。 第 11 部分：介質(zhì)存儲應(yīng)用卷宗，用于醫(yī)學圖像及相關(guān)設(shè)備信息交換的兼容性聲 明。給出了心血管造影、超聲、ct、核磁共振等圖像的應(yīng)用說明和 cd-r 格式文件交 換的說明。 第 12 部分：用于介質(zhì)交換的物理介質(zhì)和介質(zhì)格式。它提供了在醫(yī)學環(huán)境中數(shù)字 圖像計算機系統(tǒng)之間信息交換的功能。這種交換功能將增強診斷圖像和其它潛在的 臨床應(yīng)用。這部分說明了在描述介質(zhì)存儲模型之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)以及特定的物理介質(zhì) 特性及其相應(yīng)的介質(zhì)格式。具體說明了各種規(guī)格的磁光盤，pc 機上使用的文件系統(tǒng) 和 1.44m 軟盤，以及 cd-r 可刻寫光盤。 第 13 部分：點對點通信支持的打印管理。定義了在打印用戶和打印提供方之間 點對點連接時，支持 dicom 打印管理應(yīng)用實體通信的必要的服務(wù)和協(xié)議。點對點通 信卷宗提供了與第 8 部分相同的上層服務(wù)，因此打印管理應(yīng)用實體能夠應(yīng)用在點對 點連接和網(wǎng)絡(luò)連接。點對點打印管理通信也使用了低層的協(xié)議，與已有的并行圖像 通道和串行控制通道硬件硬拷貝通信相兼容。 第 14 部分：說明了灰度圖像的標準顯示功能。這部分僅提供了用于測量特定顯 示系統(tǒng)顯示特性的方法。這些方法可用于改變顯示系統(tǒng)以與標準的灰度顯示功能相 匹配或用于測量顯示系統(tǒng)與標準灰度顯示功能的兼容程度。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 10 頁 裝 訂 線 四 、應(yīng)用 毫無疑問，dicom 是醫(yī)學圖像信息系統(tǒng)領(lǐng)域中的核心，它主要涉及到信息系統(tǒng) 中最主要也是最困難的醫(yī)學圖像的存儲和通信，可直接應(yīng)用在放射學信息系統(tǒng)(ris) 和圖像存檔與通信系統(tǒng)(pacs)中。dicom 也是研究和開發(fā)具有網(wǎng)絡(luò)連接功能，實現(xiàn) 信息資源共享的新型醫(yī)療儀器的技術(shù)基礎(chǔ)。醫(yī)療儀器在朝著自動化、智能化發(fā)展的 同時，也在向著具有通信能力的遙控遙測和信息遠程獲取的網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)展，醫(yī)療儀 器既是醫(yī)療信息系統(tǒng)中的信息源，又是系統(tǒng)中的信息使用者，是信息系統(tǒng)中的一個 主要環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)化的醫(yī)療儀器對醫(yī)學信息系統(tǒng)的重要性是不言而喻的。 dicom 標準的另一個特點是它定義在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的最上層，不涉及到具體的 硬件實現(xiàn)而直接應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展保持相對獨立，可以隨著網(wǎng) 絡(luò)性能的提高而使 dicom 系統(tǒng)的性能立即得到改善。dicom 盡管提供了 osi 的網(wǎng)絡(luò) 模型，但現(xiàn)在實際上網(wǎng)絡(luò)絕大部分都是在 tcp/ip 協(xié)議下構(gòu)成的，網(wǎng)絡(luò)硬件采用的形 式可以多種多樣，如 100m 的雙絞線 100base-t，光纖 fddi，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) isdn，t1 線路等，還有速度較低的 10 兆網(wǎng) 10base-t 和電話線路。只要設(shè)備具有支 持 tcp/ip 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口，在軟件的支持下，就可以做到像 pc 機一樣實現(xiàn)“即插 即用” ，非常方便地加入到醫(yī)學信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中。在這樣的意義下，用 dicom 實現(xiàn) 的醫(yī)療信息系統(tǒng)，無論是 ris 還是 pacs，都具有類似的結(jié)構(gòu)。 在采用 dicom 標準的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所有 dicom 設(shè)備之間都可以按照 dicom 的網(wǎng)絡(luò)上層協(xié)議進行互相連接和操作。臨床醫(yī)生可以在辦公室查看 b 超設(shè)備的圖像 和結(jié)果，可以在 ct 機上調(diào)用核磁共振圖像進行圖像的疊加融合，也可以通過網(wǎng)絡(luò)調(diào) 用存儲在其他醫(yī)院的圖像結(jié)果。無論是本院、本地還是相距很遠的外地，dicom 設(shè) 備都可以通過網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系，交換信息。 由于提供了統(tǒng)一的存儲格式和通信方式，普及 dicom 標準，可以簡化醫(yī)療信息 系統(tǒng)設(shè)計，避免許多重復性的工作，加快信息系統(tǒng)的開發(fā)速度。對于實現(xiàn)無紙化、 無膠片化的醫(yī)院和遠程醫(yī)療系統(tǒng)的實施將會起極其重要的作用。 2.5 開發(fā)工具安裝與配置 開發(fā)工具：eclipse-reporting-helios-sr2-win32，jdk1.6.0, android sdk 2.5.1 jdk1.6.0 安裝 雙擊下載的 jdk-6u23-windows-i586.exe，出現(xiàn)安裝向?qū)М嬅?，單擊“下一步?，到如圖 2-2 所示界面。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 11 頁 裝 訂 線 圖 2-2 jdk 安裝向?qū)?選擇“開發(fā)工具”，如果想要更改安裝路徑，可以單擊更改，如果不想更改， 可以直接單擊“下一步”，1.6.0 版本開始安裝開發(fā)工具，當安裝將結(jié)束時，出現(xiàn) “java 安裝”提示對話框，單擊“確定”后，出現(xiàn)安裝完成，如圖 2-3 所示。 圖 2-3 安裝完成 單擊“完成” ，出現(xiàn)“注冊您的 jdk”網(wǎng)頁，如圖 2-4 所示。如果想注冊，則單 擊“注冊我的 jdk” ，如果不想，則關(guān)閉網(wǎng)頁。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 12 頁 裝 訂 線 圖 2-4 jdk 注冊網(wǎng)頁 2.5.2 jdk1.6.0 的環(huán)境變量配置 在“我的電腦”圖標上右擊，選中“屬性” ，單擊后，出現(xiàn)“系統(tǒng)屬性”對話框， 選擇“高級” ，如 2-5 圖所示。 圖 2-5 系統(tǒng)屬性 單擊“環(huán)境變量” ，配置系統(tǒng)環(huán)境變量。 配置“新建”java_home=” c:program filesjavajdk1.6.0_23”如圖 2-6 所 示。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 13 頁 裝 訂 線 圖 2-6 java_home 環(huán)境變量配置 單擊“確定” ，單擊“新建” ，配置 classpath=“.;%java_home%libdt.jar;%java_home%libtools.jar” ，如圖 2-7 所示。 圖 2-7 classpath 環(huán)境變量配置 單擊“確定” ，選定雙擊 path，在后面加上 “%java_home%bin;%java_home%jrebin” ，如圖 2-8 所示。 圖 2-8 path 環(huán)境變量配置 單擊“確定”后，完成配置。 2.5.3 eclipse 安裝 成功安裝 jdk 并配置好環(huán)境變量后，就可以運行 eclipse.exe。 eclipse 工作界面如圖 2-9 所示。 安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 58 頁 第 14 頁 裝 訂 線 圖 2-9 eclipse 工作界面 2.5.4 android sdk 開發(fā)包安裝 android sdk 采用了 java 語言，所以需要先安裝 1.5.0 及以上