畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）醫(yī)院醫(yī)療B超圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、某醫(yī)院醫(yī)療b超圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要隨著醫(yī)療事業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)自身所受醫(yī)療保健環(huán)境的要求也越來(lái)越高。醫(yī)院需要以高質(zhì)量的服務(wù)提供給大眾。早期的醫(yī)療管理系統(tǒng)已經(jīng)不能完全滿足新業(yè)務(wù)的需要，因此要開(kāi)發(fā)新一代的，適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展要求的管理軟件。針對(duì)這種情況，從醫(yī)院對(duì)b超的需求出發(fā)，提出了一個(gè)b超圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在對(duì)圖像的采集方面，通過(guò)對(duì)一幀圖像的接收原理來(lái)將連續(xù)幀的動(dòng)態(tài)圖像顯示出來(lái)，這是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在對(duì)靜態(tài)圖像的捕捉方面，系統(tǒng)是從圖像的高，寬等角度來(lái)捕捉生成多幅圖像，并可以使一個(gè)病例對(duì)應(yīng)保存多幅圖像。在對(duì)圖像的修改方面，系統(tǒng)利用了delphi編寫(xiě)具有放大，縮小功能的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像進(jìn)

2、行放大，縮小，去彩的操作，并設(shè)計(jì)了放大，縮小的不同比例，有利于醫(yī)生對(duì)圖像的查看。所有的病人的基本信息和圖像信息將會(huì)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)鍵詞：b超；b超圖像；視頻采集卡；捕捉；動(dòng)態(tài)捕獲；去彩 design and implementation of a medical b-mode ultrasound image system in a hospitalabstractwith the rapid development of the medical treatment technology, people asked for higher quality service by hospital.

3、it is the truth that early management systems are not suitable for the modern hospitals. management systems early are not suitable for the modern hospitals. to get the problem solved, new system should be developed to meet current hospitals demand. according to this situation, a new system solution

4、to medical b-mode ultrasound image system is presented in this paper. first of all, concerning the image display, it is the basic of the system which to use the principle of receiving image frames to assemble the frames to display the dynamic images. besides, with regard to the image capturing, it i

5、s a function designed in terms of the height and the width of the image to capture a couple of pictures, and it can realize multi-pictures record for each patient. moreover, corresponding to the image modification, it is implemented by using the functions provided in delphi to enlarge and dwindle, a

6、nd it can zoom in, zoom out and removing color from the image. the function of sliding scale is also included in the design, which is convenient to examine by doctors. furthermore, both the information of patients and the information of images are stored in the database.key words: b-mode ultrasound;

7、 b-mode ultrasound image; video capture card; capture; dynamic capture; remove color目 錄論文總頁(yè)數(shù)：22頁(yè)1. 引言11.1 開(kāi)發(fā)背景11.2 研究現(xiàn)狀11.3 本課題研究的意義21.4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)22系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和硬件的介紹22.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的介紹22.1.1 delphi 7 的介紹22.1.2 sql server 2000的介紹42.2硬件的介紹52.2.1 b超的介紹52.2.2 視頻采集卡的介紹72.3 c/s模式的介紹83.系統(tǒng)設(shè)計(jì)103.1 系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)103.2 模塊的劃分113.3

8、 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D113.4 開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的介紹123.4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的介紹123.4.2 運(yùn)行環(huán)境的介紹123.5 數(shù)據(jù)庫(kù)133.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)er圖133.5.2 數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)134重要代碼的實(shí)現(xiàn)14結(jié) 論20參考文獻(xiàn)20致 謝21聲 明221. 引言1.1 開(kāi)發(fā)背景作為社會(huì)組織的一個(gè)重要組成部分，醫(yī)療保健事業(yè)是和人民生活息息相關(guān)的領(lǐng)域。隨著生活水平的提高，人們對(duì)自身所受醫(yī)療保健環(huán)境的要求也越來(lái)越高。醫(yī)院需要以高質(zhì)量的服務(wù)提供給大眾。隨著我國(guó)醫(yī)療體制的改革，醫(yī)院自身的發(fā)展也需要不斷提高自身的管理水平和競(jìng)爭(zhēng)能力。而醫(yī)院又是一個(gè)需要處理大量種類繁多、關(guān)系復(fù)雜的信息的機(jī)構(gòu)，運(yùn)用信息系統(tǒng)改進(jìn)醫(yī)

9、院管理正所謂勢(shì)在必然。為了適應(yīng)中國(guó)醫(yī)療界的這一發(fā)展，促進(jìn)醫(yī)院管理的科學(xué)化、規(guī)范化、信息化，國(guó)務(wù)院衛(wèi)生部在1997年先后頒布了醫(yī)院信息系統(tǒng)軟件評(píng)審管理辦法（試行）和醫(yī)院信息系統(tǒng)（his）軟件基本功能規(guī)范（試行）等一系列重要文件，對(duì)醫(yī)院管理系統(tǒng)提出了具體的要求和實(shí)施規(guī)范。目前國(guó)內(nèi)一些醫(yī)院采用了部分中小型醫(yī)療管理系統(tǒng)，雖然滿足了早期的醫(yī)療管理需求，但隨著醫(yī)院體制的不斷改進(jìn)和完善，早期的醫(yī)療管理系統(tǒng)已經(jīng)不能完全滿足新業(yè)務(wù)的需要，使得新一代全新的、適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展要求的管理軟件的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。 1.2 研究現(xiàn)狀超聲圖象處理系統(tǒng)主要應(yīng)用于醫(yī)院b超儀器。以前，在醫(yī)院尚未進(jìn)行規(guī)范化、信息化建設(shè)的時(shí)候，主要是依靠醫(yī)

10、院的b超醫(yī)生進(jìn)行當(dāng)場(chǎng)鑒定，b超圖像無(wú)法保存，不便于在場(chǎng)醫(yī)生事后修正。鑒定結(jié)果也主要依靠在場(chǎng)醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和醫(yī)術(shù)知識(shí)，其他醫(yī)生無(wú)法進(jìn)行監(jiān)督，更談不上管理。早期的超聲圖象處理系統(tǒng)多為文件型系統(tǒng)，缺乏安全防備措施和數(shù)據(jù)備份措施。目前，大多數(shù)省級(jí)、市級(jí)醫(yī)院都已經(jīng)通過(guò)了國(guó)家醫(yī)院等級(jí)鑒定，管理逐步走上了規(guī)范化、科學(xué)化、信息化的道路。但是目前在某些部門(mén)、某些環(huán)節(jié)還存在一些比較嚴(yán)重的問(wèn)題，亟待解決。目前各醫(yī)院的超聲圖象處理可能存在的問(wèn)題主要如下： 1.鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性得不到完全的保障b超操作平時(shí)都是由b超醫(yī)生全權(quán)負(fù)責(zé)，鑒定結(jié)果也完全由醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和醫(yī)術(shù)水平?jīng)Q定，其他一切非在場(chǎng)人員無(wú)法核證。鑒定結(jié)果從主觀和客

11、觀上都存在著錯(cuò)誤隱患。2.系統(tǒng)安全可靠性相對(duì)較低大多數(shù)b超室的電腦系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)施完整徹底的容錯(cuò)方案，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)沒(méi)有完全的安全備份，異地?cái)?shù)據(jù)備份只是制度規(guī)定，當(dāng)遇到自然災(zāi)害等特殊情況發(fā)生時(shí)無(wú)法及時(shí)恢復(fù)正確的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。在文件級(jí)b超圖象處理系統(tǒng)中，因?yàn)獒t(yī)生的計(jì)算機(jī)操作水平普遍較低，可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的文件操作，影響文件級(jí)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至可能出現(xiàn)災(zāi)難性的錯(cuò)誤操作。這是文件級(jí)系統(tǒng)不可能避免的安全隱患。3.缺乏技術(shù)手段建立有效嚴(yán)密的審核機(jī)制b超醫(yī)生以報(bào)告的形式向住院部以及其他相關(guān)部門(mén)提交，醫(yī)院管理層以及住院部的醫(yī)生無(wú)法進(jìn)行真正意義上的核查。鑒定基本上取決于信用和對(duì)醫(yī)生的信賴度。因?yàn)闆](méi)有獲得原始數(shù)據(jù)的技術(shù)手段，

12、影響醫(yī)院其他部門(mén)相關(guān)人員的決策和審核的效率和科學(xué)性。4.操作人員對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)有待提高該軟件主要是由b超室的醫(yī)生使用。由于他們平時(shí)主要是負(fù)責(zé)醫(yī)院的b超，對(duì)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)等的知識(shí)往往了解甚少，遇到一般性故障不能像專業(yè)電腦人員那樣恰當(dāng)?shù)靥幚怼?.3 本課題研究的意義醫(yī)療事業(yè)與我們的生活密切相關(guān)，希望能夠完成一個(gè)實(shí)用的，功能較完善的圖象處理軟件，幫助醫(yī)生管理信息。能夠?qū)Σ蹲降降膱D像進(jìn)行查詢，保存，修改（放大，縮小，去彩）等功能，系統(tǒng)應(yīng)該具有友好的界面，操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。有了比較先進(jìn)的軟件，醫(yī)院將會(huì)更好地為社會(huì)大眾服務(wù)。1.4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是可以方便醫(yī)生對(duì)b超圖像的管理。醫(yī)生輸入病

13、人的基本信息以后，可以顯示動(dòng)態(tài)b超圖像，隨后選擇他所認(rèn)為重要的圖像通過(guò)抓圖功能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)圖像保存下來(lái)。為了便于醫(yī)生對(duì)病人病情的研究，一名病人可以保存有多幅圖像。根據(jù)醫(yī)生的需求，可以對(duì)圖像進(jìn)行修改。系統(tǒng)將會(huì)提供圖像的放大，縮小，去彩等功能，幫助醫(yī)生對(duì)圖像的研究。所有的病人信息和圖像信息將會(huì)存入本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便日后的修改與查詢。2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和硬件的介紹2.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的介紹2.1.1 delphi 7 的介紹delphi這個(gè)名字源于古希臘的城市名。它集中了第三代語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)。以object pascal為基礎(chǔ)，擴(kuò)充了面向?qū)ο蟮哪芰?，并且完美地結(jié)合了可視化的開(kāi)發(fā)手段。delphi自1995年3

14、月一經(jīng)推出就受到了人們的關(guān)注，并在當(dāng)年一舉奪得了多項(xiàng)大獎(jiǎng)。它有很多不同的版本，delphi 7是用得比較廣泛的一種。delphi是全新的可視化編程環(huán)境，提供了一種方便、快捷的windows應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具。它使用了microsoft windows圖形用戶界面的許多先進(jìn)特性和設(shè)計(jì)思想，采用了彈性可重復(fù)利用的完整的面向?qū)ο蟪绦蛘Z(yǔ)言(object-oriented language)、當(dāng)今世界上最快的編輯器、最為領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。對(duì)于廣大的程序開(kāi)發(fā)人員來(lái)講，使用delphi開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件，無(wú)疑會(huì)大大地提高編程效率。一個(gè)delphi程序首先是應(yīng)用程序框架，而這一框架正是應(yīng)用程序的“骨架”。在骨架上即使

15、沒(méi)有附著任何東西，仍可以嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)運(yùn)行。所要做的工作只是在“骨架”中加入程序。缺省的應(yīng)用程序是一個(gè)空白的窗體(form)，可以運(yùn)行它，結(jié)果得到一個(gè)空白的窗口。這個(gè)窗口具有windows窗口的全部性質(zhì)：可以被放大縮小、移動(dòng)、最大最小化等，但卻沒(méi)有編寫(xiě)一行程序。因此，可以說(shuō)應(yīng)用程序框架通過(guò)提供所有應(yīng)用程序共有的東西，為用戶應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。delphi已經(jīng)做好了一切基礎(chǔ)工作程序框架就是一個(gè)已經(jīng)完成的可運(yùn)行應(yīng)用程序，只是不處理任何事情?，F(xiàn)在所需要做的，只是在程序中加入完成所需功能的代碼而已。delphi的可視化編程環(huán)境包括：主窗口，對(duì)象監(jiān)視器，窗體窗口和代碼窗口。delphi的主窗

16、口位于屏幕的上端，包括menu(菜單)、speed bar(加速條)和component panel(部件選項(xiàng)板)。menu是下拉式主菜單。speed bar位于主窗口的左下端，由兩排共14個(gè)加速按鈕組成。這些按鈕是菜單功能的快捷方式，各種圖標(biāo)直觀地表示了它能執(zhí)行的動(dòng)作。component panel由一行、若干頁(yè)對(duì)象按鈕所組成，利用它來(lái)選擇需要的部件并將它放到窗體中去。object inspector（對(duì)象監(jiān)視器）窗口含有兩頁(yè)：properties頁(yè)顯示窗體中當(dāng)前被選擇部件的屬性信息，并允許改變對(duì)象的屬性；events頁(yè)列出了當(dāng)前部件可以響應(yīng)的事件。按動(dòng)object inspector下端的

17、“events”頁(yè)標(biāo)簽，使得events頁(yè)可見(jiàn)，這一定的事件后邊的空白處，可以定義對(duì)象接受到相應(yīng)事件時(shí)執(zhí)行的動(dòng)作。首次啟動(dòng)時(shí)，object inspector窗口顯示的是當(dāng)前窗體form1的屬性。forms（窗體）窗口是開(kāi)展大部分設(shè)計(jì)的工作區(qū)域。可以把部件放在窗體中，通過(guò)移動(dòng)位置、改變尺寸等操作隨心所欲地安排它們，以此來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的用戶界面。代碼窗口一開(kāi)始處于窗體窗口之下。當(dāng)部件被放到窗體上時(shí)，delphi會(huì)自動(dòng)生成大部分的用戶界面代碼。我們所應(yīng)做的只是在它生成的框架中加入完成所需功能的程序段而已。點(diǎn)動(dòng)form1的狀態(tài)行使代碼窗口可見(jiàn)。這個(gè)窗口中是代碼編輯器。可以在其中書(shū)寫(xiě)delphi應(yīng)用程

18、序的源代碼。當(dāng)程序中含有不止一個(gè)窗口時(shí)，會(huì)有幾個(gè)庫(kù)單元的源程序出現(xiàn)在代碼編輯器中。代碼編輯器的標(biāo)題條中顯示了當(dāng)前正在編輯的庫(kù)單元文件名。delphi里提供了大量可視化部件。常用的文本相關(guān)部件有l(wèi)abel(標(biāo)簽)、edit(文本編輯)、maskedit(格式編輯)、memo(備注)、list box(列表框)、combo box(組合框)。除了maskedit在additional頁(yè)之外，其它的都在standard頁(yè)中。常用的按鈕和檢查框部件有button和bitbtn部件，speed button部件，check box與radio button部件。常用的圖形部件有image部件，shape

19、部件，paintbox部件等。 delphi有很多的優(yōu)勢(shì)，在數(shù)據(jù)庫(kù)方面的特長(zhǎng)尤為突出：適應(yīng)于多種數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，從客戶機(jī)服務(wù)器模式到多層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式；高效率的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和新一代更先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎；最新的數(shù)據(jù)分析手段和提供大量的企業(yè)組件。而且它還可以用ado組件或bde組件來(lái)和數(shù)據(jù)庫(kù)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，這樣為我們的操作帶來(lái)很大的方便?？傃灾?，delphi是一款非常方便有用的工具，很容易上手，相信它會(huì)成為以后計(jì)算機(jī)編程工作者的一項(xiàng)重要技能。2.1.2 sql server 2000的介紹sql server 是一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它最初是由microsoft sybase 和ashton

20、-tate三家公司共同開(kāi)發(fā)的，并于1988 年推出了第一個(gè)os/2 版本。在windows nt 推出后，microsoft 將sql server 移植到windows nt系統(tǒng)上專注于開(kāi)發(fā)推廣sql server 的windows nt 版本，sybase 則較專注于sql server在unix 操作系統(tǒng)上的應(yīng)用。sql server 2000是microsoft 公司推出的sql server 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的新版本。該版本繼承了sql server 7.0 版本的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)增加了許多更先進(jìn)的功能，具有使用方便、可伸縮性好、與相關(guān)軟件集成程度高等優(yōu)點(diǎn)。sql server 2000 的

21、常見(jiàn)版本有：1.企業(yè)版（enterprise edition）：支持所有的sql server 2000 特性，可作為大型web站點(diǎn)、企業(yè)oltp（聯(lián)機(jī)事務(wù)處理）以及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)等的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。2.標(biāo)準(zhǔn)版（standard edition）：用于小型的工作組或部門(mén)；3.個(gè)人版（personal edition）：用于單機(jī)系統(tǒng)或客戶機(jī)；4.開(kāi)發(fā)者版（developer edition）：用于程序員開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，這些程序需要sql server 2000 作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。此外，sql server 2000 還有桌面引擎（desktop engine） 和windows ce 版。用戶可以

22、根據(jù)實(shí)際情況選擇所要安裝的sql server 2000 版本。一般來(lái)說(shuō)，它包含三部分內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，管理工具，數(shù)據(jù)庫(kù)。在利用sql server的時(shí)候，我們首先建立一個(gè)概念模型，實(shí)體關(guān)系模型，即er模型。實(shí)體關(guān)系方法中主要涉及三個(gè)概念；實(shí)體，屬性和關(guān)系。實(shí)體是具有相同性質(zhì)并且彼此之間可以相互區(qū)分的現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象的集合，通常用矩形表示；屬性是指實(shí)體所具有的特征，是描述實(shí)體或者關(guān)系的性質(zhì)的數(shù)據(jù)項(xiàng)，通常用橢圓表示；關(guān)系反映為實(shí)體內(nèi)部的關(guān)系和實(shí)體之間的關(guān)系，通常用菱形表示，有一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)多三種關(guān)系。有了er圖，就可以根據(jù)其來(lái)建立表和數(shù)據(jù)庫(kù)了。sql提供了與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互的方法，它可以與標(biāo)

23、準(zhǔn)的編程語(yǔ)言一起工作。sql server 2000中的sql語(yǔ)言是transact-sql語(yǔ)言。按其功能，可以將它分為以下幾部分：數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（ddl, data definition language） ：實(shí)現(xiàn)定義，刪除和修改數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的功能；數(shù)據(jù)查詢語(yǔ)言（dql, data query language）：實(shí)現(xiàn)查詢數(shù)據(jù)的功能；數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（dml, data manipulation language）：實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的增加，刪除和修改的功能，數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（dcl, data control language），實(shí)現(xiàn)控制用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作權(quán)限的功能。在使用數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)用的最多的就是數(shù)據(jù)操縱

24、語(yǔ)言，它包含了最常用的核心sql語(yǔ)句，即select,insert,update,delete。有了這些語(yǔ)言，就可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作了。當(dāng)把數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫(kù)以后，需要實(shí)施數(shù)據(jù)的完整性?？梢灾付ㄖ麝P(guān)鍵字，外關(guān)鍵字，唯一性約束等，還可以創(chuàng)建規(guī)則和默認(rèn)值，來(lái)完成數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。較之其他的版本，sql server 2000有這些新特性: 對(duì)xml支持的增強(qiáng)，服務(wù)器聯(lián)盟 表可跨服務(wù)器存放，用戶自定義函數(shù)，增加數(shù)據(jù)類型，觸發(fā)器增強(qiáng)，安全性增強(qiáng)，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)管理，數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制增強(qiáng)，索引化視圖，分布式查詢?cè)鰪?qiáng)等等。至今為止，sql server是用途非常廣泛的一款工具。2.2硬件的介紹2.2.1 b超的介紹

25、b超的工作原理主要是利用的超聲波，眾所周知，人耳能聽(tīng)到的聲音頻率為20hz-20khz，低于20khz的聲波為次聲波，人耳是聽(tīng)不到的，高于20khz的聲波就是超聲波了，人耳也是聽(tīng)不見(jiàn)的。超聲波之所以被廣泛用于醫(yī)療領(lǐng)域是因?yàn)樗性S多奇妙的特點(diǎn)：1.由于頻率高，波長(zhǎng)短，它可以像光那樣沿直線傳播，使得我們可能向某已確定方向上發(fā)射超聲波；2.聲波是縱波，可以順利地在人體組織里傳播；3.超聲波遇到不同的介質(zhì)交接面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射波，超聲的傳播速度快，成像速度快，每次掃描即產(chǎn)生一幅圖像，快速地重復(fù)掃描。產(chǎn)生眾多的圖像組合起來(lái)便構(gòu)成了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像。因而能夠?qū)崟r(shí)地觀察心臟的運(yùn)動(dòng)功能、胎心搏動(dòng)，以及胃腸蠕動(dòng)等。 這

26、些特點(diǎn)構(gòu)成了今天超聲儀器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。b型超聲儀是由主控電路、發(fā)射電路、接收電路（高頻信號(hào)放大器、視頻信號(hào)放大器）、掃描發(fā)生器、圖像顯示器（電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏）和換能器構(gòu)成的。 主控電路又稱同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器，它周期地產(chǎn)生同步觸發(fā)脈沖信號(hào)，分別觸發(fā)發(fā)射電路和掃描發(fā)生器中的時(shí)基掃描電路。超聲脈沖發(fā)射的重復(fù)頻率是由它控制的，通常同步觸發(fā)信號(hào)的重復(fù)頻率就是超聲脈沖發(fā)射的重復(fù)頻率。 發(fā)射電路在受同步信號(hào)觸發(fā)時(shí)，產(chǎn)生高頻電脈沖激勵(lì)換能器。 接收電路接收由人體受檢組織反射的超聲信息，有以下幾個(gè)主要過(guò)程：對(duì)高頻超聲信號(hào)放大和對(duì)數(shù)壓縮；對(duì)高頻超聲信號(hào)檢波，轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l信號(hào)；對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行放大；

27、把放大了的視頻信號(hào)顯示在顯示器上。 換能器將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻電信號(hào)后，被檢波器檢出的視頻包絡(luò)信號(hào)要經(jīng)過(guò)視頻信號(hào)放大器放大和處理，然后加到顯示器的柵極進(jìn)行亮度調(diào)制。 掃描發(fā)生器產(chǎn)生掃描電壓，使電子束按一定的規(guī)律掃描，在顯示器上顯示出切面圖像。 b超成像的基本原理就是：向人體發(fā)射一組超聲波，按一定的方向進(jìn)行掃描。根據(jù)監(jiān)測(cè)其回聲的延遲時(shí)間，強(qiáng)弱就可以判斷臟器的距離及性質(zhì)。經(jīng)過(guò)電子電路和計(jì)算機(jī)的處理，形成了現(xiàn)在的b超圖像。b超的關(guān)鍵部件就是超聲探頭（probe），其內(nèi)部有一組超聲換能器，是由一組具有壓電效應(yīng)的特殊晶體制成。這種壓電晶體具有特殊的性質(zhì)，就是在晶體特定方向上加上電壓，晶體會(huì)發(fā)生形變，反過(guò)

28、來(lái)當(dāng)晶體發(fā)生形變時(shí)，對(duì)應(yīng)方向上就會(huì)產(chǎn)生電壓，實(shí)現(xiàn)了電信號(hào)與超聲波的轉(zhuǎn)換。一般b超的工作過(guò)程為：當(dāng)探頭獲得激勵(lì)脈沖后發(fā)射超聲波（同時(shí)探頭受聚焦延遲電路控制，實(shí)現(xiàn)聲波的聲學(xué)聚焦）然后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號(hào)，探頭接收回來(lái)的回聲信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波，對(duì)數(shù)放大等信號(hào)處理，然后由dsc電路進(jìn)行數(shù)字變換形成數(shù)字信號(hào)，在cpu控制下進(jìn)一步進(jìn)行圖像處理，再同圖表形成電路和測(cè)量電路一起合成視頻信號(hào)送給顯示器形成我們所熟悉的b超圖像，這即是我們所知道的二維黑白超聲圖像。b型超聲具有如下特點(diǎn)：它將從人體反射回來(lái)的回波信號(hào)以光點(diǎn)形式組成切面圖像。此種圖像與人體的解剖結(jié)構(gòu)極其相似，故能直觀地顯示臟器的大小

29、、形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并可將實(shí)質(zhì)性、液性或含氣性組織區(qū)分開(kāi)來(lái)。 由于人體內(nèi)組織的密度不同，相鄰兩種組織的聲阻抗也不同，當(dāng)聲阻抗差達(dá)千分之一時(shí)，兩組織界面便會(huì)產(chǎn)生回聲反射，從而將兩組織區(qū)分開(kāi)來(lái)。超聲對(duì)軟組織的這種分辨力是x射線的100倍以上。 此外，b型超聲尚具操作簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜、無(wú)損傷無(wú)痛苦，適用范圍廣等特點(diǎn)，因而已被廣大患者和臨床醫(yī)師所接受。 不過(guò)b型超聲也還存在下述問(wèn)題：顯示的是二維切面圖像，對(duì)臟器和病灶的空間構(gòu)形和空間位置不能清晰顯示；由于切面范圍和探查深度有限，尤其扇掃時(shí)聲穿較小，對(duì)病變所在臟器或組織的毗鄰結(jié)構(gòu)顯示不清；對(duì)過(guò)度肥胖病人，含氣空腔（胃、腸）和含氣組織（肺）以及骨骼等顯示極差，

30、影響顯像效果和檢查范圍。 我們?cè)谌粘Ｉ钪羞€經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到“彩超”這個(gè)詞，即是彩色b超。它并不是看到了人體組織的真正顏色，而是在黑白b超圖像基礎(chǔ)上加上以多普勒效應(yīng)原理為基礎(chǔ)的偽彩而形成的，當(dāng)超聲波碰到流向遠(yuǎn)離探頭液體時(shí)回聲頻率會(huì)降低，流向探頭的液體會(huì)使探頭接收的回聲信號(hào)頻率升高。利用計(jì)算機(jī)偽彩技術(shù)加以描述，使我們能判定超聲圖像中流動(dòng)液體的方向及流速的大小和性質(zhì)，并將此疊加在二維黑白超聲圖像上，形成了所見(jiàn)到的彩超圖像。2.2.2 視頻采集卡的介紹視頻采集卡是將模擬攝像機(jī)、錄像機(jī)、ld視盤(pán)機(jī)、電視機(jī)輸出的視頻信號(hào)等輸出的視頻數(shù)據(jù)或者視頻音頻的混合數(shù)據(jù)輸入電腦，并轉(zhuǎn)換成電腦可辨別的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，存儲(chǔ)在電腦中

31、，成為可編輯處理的視頻數(shù)據(jù)文件。按照其用途可分為廣播級(jí)視頻采集卡，專業(yè)級(jí)視頻采集卡，民用級(jí)視頻采集卡。三者的區(qū)別主要是采集的圖像指標(biāo)不同.廣播級(jí)視頻采集卡的最高采集分辨率一般為768x576(均方根值)pal制,或720x576(ccir-601值)pal制25幀每秒,或640x480/720x480ntsc制30幀每秒最小壓縮比一般在4:1以內(nèi).這一類產(chǎn)品的特點(diǎn)是采集的圖像分辨率高,視頻信噪比高.缺點(diǎn)是視頻文件龐大.每分鐘數(shù)據(jù)量至少為200mb.廣播級(jí)模擬信號(hào)采集卡都帶分量輸入輸出接口,用來(lái)連接攝/錄像機(jī).此類設(shè)備是視頻采集卡中最高檔的,用于電視臺(tái)制作節(jié)目. 專業(yè)級(jí)視頻采集卡的級(jí)別比廣播級(jí)視

32、頻采集卡的性能稍微低一些.分辨率兩者是相同的,但壓縮比稍微大一些,其最小壓縮比一般在6:1以內(nèi).輸入輸出接口為av復(fù)合端子與s端子.此類產(chǎn)品適用于廣告公司,多媒體公司制作節(jié)目及多媒體軟件.民用級(jí)視頻采集卡的動(dòng)態(tài)分辨率一般最大為384x288,pal制25幀每秒,320x240,30幀每秒,ntsc制.(個(gè)別產(chǎn)品的靜態(tài)捕捉分辨率為768x576),輸入端子為av復(fù)合端子與s端子,絕大多數(shù)不具有視頻輸出功能.目前的視頻采集卡是視頻采集和壓縮同步進(jìn)行，也就是說(shuō)視頻流在進(jìn)入電腦的同時(shí)就被壓縮成mpg格式文件，這個(gè)過(guò)程就要求電腦有高速的cpu、足夠大的內(nèi)存、高速的硬盤(pán)、通暢的系統(tǒng)總線。視頻采集卡的工作原

33、理：視頻采集就是將視頻源的模擬信號(hào)通過(guò)處理轉(zhuǎn)變成數(shù)碼信息，并將這些數(shù)碼信息存儲(chǔ)在電腦硬盤(pán)上的過(guò)程。這種模擬數(shù)碼轉(zhuǎn)變是通過(guò)視頻采集卡上的采集芯片進(jìn)行的。通常在采集過(guò)程，對(duì)數(shù)碼信息還進(jìn)行一定形式的實(shí)時(shí)壓縮處理，較高檔的采集卡依靠特殊的處理芯片進(jìn)行硬件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)壓縮處理；而那些沒(méi)實(shí)時(shí)硬件壓縮功能的卡，也可通過(guò)電腦上的cpu進(jìn)行被稱為軟件壓縮的處理。pc上通過(guò)視頻卡可以接收來(lái)自視頻輸入端的模擬視頻信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采集、量化成數(shù)字信號(hào)，然后壓縮編碼成數(shù)字視頻序列。大多數(shù)視頻卡都具備硬件壓縮的功能，在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，然后才通過(guò)pci接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。一般的pc視

34、頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲(chǔ)成avi文件，高檔一些的視頻采集卡還能直接把采集到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮成mpeg-1格式的文件。 由于模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源，視頻采集卡要采集模擬視頻序列中的每幀圖像，并在采集下一幀圖像之前把這些數(shù)據(jù)傳入pc系統(tǒng)。因此，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集的關(guān)鍵是每一幀所需的處理時(shí)間。如果每幀視頻圖像的處理時(shí)間超過(guò)相鄰兩幀之間的相隔時(shí)間，則要出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失，也即丟幀現(xiàn)象。采集卡都是把獲取的視頻序列先進(jìn)行壓縮處理，然后再存入硬盤(pán)，也就是說(shuō)視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的，免除了再次進(jìn)行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。2.3 c/s

35、模式的介紹計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域在70年代主要是以大型主機(jī)系統(tǒng)占據(jù)統(tǒng)計(jì)地位，所有數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件都由主機(jī)處理，并在主機(jī)上運(yùn)行。80年代出現(xiàn)微型個(gè)人計(jì)算機(jī)pc機(jī)。微機(jī)的大量使用，以及pc機(jī)組成的局域網(wǎng)如nove11網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、軟件、硬件能夠共享，可是這些系統(tǒng)與主機(jī)系統(tǒng)是分開(kāi)的，由此產(chǎn)生以下問(wèn)題：(1)臺(tái)式機(jī)用戶想使用主機(jī)內(nèi)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，只得從主機(jī)報(bào)表中查找數(shù)據(jù)重新輸入到臺(tái)式機(jī)中，再使用之；(2)數(shù)據(jù)處理軟件在主機(jī)系統(tǒng)和臺(tái)式機(jī)上是不同的，對(duì)同一數(shù)據(jù)的同一處理需要有兩套處理程序；(3)主機(jī)處理快，臺(tái)式機(jī)處理慢，同一數(shù)據(jù)處理時(shí)間不同。1989年，麻省理工學(xué)院的forrestoer restarch提

36、出c/s是一種計(jì)算模式，定義臺(tái)式機(jī)如何與網(wǎng)上服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件共享的技術(shù)。使臺(tái)式機(jī)與主機(jī)系統(tǒng)的相連，利用臺(tái)式機(jī)的處理能力和存貯能力，這種計(jì)算模式，使用戶不用從分離的主機(jī)中索要數(shù)據(jù)，重新輸入，并且使數(shù)據(jù)和處理移向用戶一端，支持這種模式的技術(shù)如下：(1)unix的新版本可支持同一應(yīng)用軟件只要運(yùn)行在unix平臺(tái)上，就既可以在小型單處理器上運(yùn)行，又可在smp(對(duì)稱多處理器)和mpp(并行處理系統(tǒng))上運(yùn)行，使得同一數(shù)據(jù)不需要兩套處理程序。unix支持內(nèi)部的聯(lián)網(wǎng)功能，支持tcp/ip協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算模式；(2)同時(shí)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)oracle、sybase、informix、db/2功能增強(qiáng)。在網(wǎng)

37、上可以通過(guò)模塊的加載方式用于單處理器和多處理器；(3)客戶端開(kāi)發(fā)工具與圖形界面使用戶可以直接參加開(kāi)發(fā)過(guò)程，可以迅速開(kāi)發(fā)出兩級(jí)c/s應(yīng)用軟件，同時(shí)使得用戶理解計(jì)算模式的速度大大加快，使應(yīng)用適應(yīng)需求的變化，并更易維護(hù)；(4)面向?qū)ο蠹夹g(shù)使代碼可以以功能分類反映計(jì)算的內(nèi)部關(guān)系，可以有效地把業(yè)務(wù)邏輯和表示邏輯分開(kāi)，使軟件更易研制、擴(kuò)充和維護(hù)，并提供大量的可復(fù)用的代碼；(5)sap和oracle等廠商推出的大量c/s模式的軟件使它們獲得成功，證明c/s模式上替代主機(jī)系統(tǒng)的一種有效手段。c/s結(jié)構(gòu)涉及的兩個(gè)重要概念就是客戶機(jī)和服務(wù)器?？蛻魴C(jī)是指運(yùn)行用戶服務(wù)請(qǐng)求程序，并將這些請(qǐng)求傳送到服務(wù)器的計(jì)算機(jī)。服務(wù)器

38、是指管理數(shù)據(jù)資源，響應(yīng)并受理由客戶機(jī)發(fā)出的請(qǐng)求，并將計(jì)算結(jié)果傳送給客戶機(jī)的計(jì)算機(jī)，服務(wù)器可接受多個(gè)客戶機(jī)的多個(gè)請(qǐng)求，將請(qǐng)求排隊(duì)或同時(shí)處理。客戶/服務(wù)器就是邏輯觀點(diǎn)而言的定義?？蛻魴C(jī)和服務(wù)器可以是大型機(jī)，小型機(jī)或微機(jī)，后端運(yùn)行服務(wù)器程序，響應(yīng)并執(zhí)行來(lái)自前端客戶的服務(wù)請(qǐng)求，最后向前端返回計(jì)算結(jié)果，而前端運(yùn)行客戶端程序，向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求。c/s模式是一種兩層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，第一層是在客戶機(jī)上處理表示邏輯與業(yè)務(wù)邏輯，第二層則是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)等服務(wù)器系統(tǒng)。c/s模式將事務(wù)分開(kāi)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算，很長(zhǎng)時(shí)間里也幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)建設(shè)，完善了企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)管理，提高了工作效率。然而c/s模式在

39、系統(tǒng)的集成與維護(hù)、操作界面一致性、系統(tǒng)的擴(kuò)展性等方面都存在明顯的局限性，所以就像主機(jī)/終端式網(wǎng)絡(luò)被c/s模式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所取代一樣，在internet/intranet技術(shù)環(huán)境里，也會(huì)出現(xiàn)更新的系統(tǒng)模式。c/s模式的幾種類型：分布式表示：服務(wù)器不僅用于數(shù)據(jù)管理，而且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并顯示結(jié)果，客戶機(jī)則只顯示系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果，除了界面的轉(zhuǎn)換和確認(rèn)處理外，多數(shù)處理保留在主機(jī)或服務(wù)器上。遠(yuǎn)程表示：在服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和計(jì)算，而在客戶機(jī)上只顯示計(jì)算結(jié)果，服務(wù)器不顯示結(jié)果。分布式功能：在服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和一部分計(jì)算，在客戶機(jī)上進(jìn)行一部分計(jì)算并顯示計(jì)算結(jié)果，這種方式的應(yīng)用程序分布在服務(wù)端和客戶端，利用了工

40、作站的計(jì)算能力減少了服務(wù)器的處理請(qǐng)求，并且可靈活配置硬件和軟件，是c/s中最靈活也是最復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求很高的一種。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理：在服務(wù)器上只存放數(shù)據(jù)，在客戶機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和顯示，如局域網(wǎng)文件服務(wù)器，這種方式只適用于簡(jiǎn)單的工作站和服務(wù)器相互作用小的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)容易阻塞。分布式數(shù)據(jù)管理：在服務(wù)器上只存放數(shù)據(jù)，在客戶機(jī)上存放某些重要數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理并顯示結(jié)果，對(duì)用戶來(lái)講數(shù)據(jù)的分布是透明的，適用于有效數(shù)據(jù)量在工作站一級(jí)，有利于縮短處理時(shí)間，但是本地dbms訪問(wèn)多個(gè)工作站管理復(fù)雜，可能需要快照和同步復(fù)制技術(shù)。3.系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖1 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖 進(jìn)入軟件開(kāi)始界面后，會(huì)有三個(gè)

41、菜單，分別是病人信息菜單，日常操作菜單和圖像查詢菜單。若要為病人進(jìn)行b超操作，先要輸入病人的基本資料，即輸入病人的姓名，年齡，性別，聯(lián)系電話，檢查醫(yī)生和檢查項(xiàng)目，若是住院部的病人，則有住院號(hào)，若是門(mén)診部的病人，則有門(mén)診號(hào)，門(mén)診號(hào)或者住院號(hào)采用當(dāng)前年月日+時(shí)分秒來(lái)計(jì)制，唯一的確定一名病人。填完資料則可以提交，然后進(jìn)入b超預(yù)覽界面。如果沒(méi)有填完整，系統(tǒng)將會(huì)提示請(qǐng)把資料填完整，再提交資料。提交上的病人資料隨即存入數(shù)據(jù)庫(kù)，為日后病人信息的查詢做好準(zhǔn)備。病人的資料提交后就可以進(jìn)入b超預(yù)覽的界面了，b超圖像預(yù)覽到的是動(dòng)態(tài)的，同步的圖像。當(dāng)看到有用的圖像時(shí)，可以把圖像捕捉下來(lái)，最多可以實(shí)現(xiàn)5幅圖像的捕捉，通

42、過(guò)前翻和后翻來(lái)查看它，選中需要保存的圖像，最多能選3幅，圖像將會(huì)保存在電腦上，一個(gè)病人可以對(duì)應(yīng)多幅圖像，圖像通過(guò)當(dāng)前時(shí)間來(lái)命名，后綴名為bmp?？梢詫?duì)圖像進(jìn)行修改。在圖像管理器里，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像實(shí)現(xiàn)放大，縮小，去彩，或者利用放大鏡來(lái)放大查看需要特別注意的地方。在圖像查詢界面里，可以對(duì)已保存的圖像進(jìn)行查詢。綜上所述，如圖1所示，首先，病人基本資料和b超圖像的基本資料存入數(shù)據(jù)庫(kù)，b超圖像經(jīng)過(guò)圖像管理模塊實(shí)現(xiàn)放大，縮小等功能，可以對(duì)病人資料和圖像資料進(jìn)行修改，查詢。這就是系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)。l 動(dòng)態(tài)圖像顯示模塊a 錄入待查病人的基本資料信息；b 檢測(cè)b超儀器和視頻捕捉卡是否工作正常；c 顯示b超儀上的動(dòng)

43、態(tài)圖象。l 靜態(tài)圖像生成模塊將動(dòng)態(tài)圖象捕獲成靜態(tài)bmp格式的圖像；l 圖像修改模塊支持圖像的縮放，去彩等等操作；l 圖像查詢模塊查詢已存在的圖片資料。3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱Db超儀器 圖像處理系統(tǒng) 本機(jī)sql數(shù)據(jù)庫(kù)圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱Db超儀器的s端子和電腦主機(jī)相連。首先，b超儀器通過(guò)探頭捕捉到超聲信號(hào)之后，通過(guò)設(shè)計(jì)的圖像處理系統(tǒng)在電腦上顯示出來(lái)。其次，顯示在電腦上的動(dòng)態(tài)圖像可以捕捉成為靜態(tài)圖像，并對(duì)其進(jìn)行放大，縮小，去彩等操作。最后，靜態(tài)圖像信息和病人基本信息將被保存在本機(jī)sql server數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便日后的修改和查詢。3.4 開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的介紹3.4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的介紹 本設(shè)計(jì)在開(kāi)發(fā)的時(shí)候，考慮到b超儀器價(jià)格昂貴，不易攜帶等特點(diǎn)，所以采用vcd機(jī)和視頻采集卡來(lái)代替b超，雖然b超捕捉的是超聲信號(hào)，利用采集卡捕捉的是視頻源信號(hào)，但是兩者的基本原理一樣的，都是通過(guò)捕捉連續(xù)幀的信號(hào)來(lái)形成動(dòng)態(tài)圖像，因此不會(huì)影響到系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。通過(guò)vcd上的s端子和視頻線與電腦主機(jī)相連，可以把