某醫(yī)院醫(yī)療B超圖像處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)畢業(yè)設計論文

1、畢業(yè)設計(論文)某醫(yī)院醫(yī)療b超圖像處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)論文作者姓名：申請學位專業(yè)：申請學位類別：指導教師姓名（職稱）：論文提交日期：第 28 頁 共 22 頁某醫(yī)院醫(yī)療b超圖像處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)摘 要隨著醫(yī)療事業(yè)的不斷發(fā)展，人們對自身所受醫(yī)療保健環(huán)境的要求也越來越高。醫(yī)院需要以高質(zhì)量的服務提供給大眾。早期的醫(yī)療管理系統(tǒng)已經(jīng)不能完全滿足新業(yè)務的需要，因此要開發(fā)新一代的，適應業(yè)務發(fā)展要求的管理軟件。針對這種情況，從醫(yī)院對b超的需求出發(fā)，提出了一個b超圖像處理系統(tǒng)的設計方案。在對圖像的采集方面，通過對一幀圖像的接收原理來將連續(xù)幀的動態(tài)圖像顯示出來，這是整個設計的基礎。在對靜態(tài)圖像的捕捉方面，系統(tǒng)是

2、從圖像的高，寬等角度來捕捉生成多幅圖像，并可以使一個病例對應保存多幅圖像。在對圖像的修改方面，系統(tǒng)利用了delphi編寫具有放大，縮小功能的函數(shù)來實現(xiàn)對圖像進行放大，縮小，去彩的操作，并設計了放大，縮小的不同比例，有利于醫(yī)生對圖像的查看。所有的病人的基本信息和圖像信息將會存入數(shù)據(jù)庫。關鍵詞：b超；b超圖像；視頻采集卡；捕捉；動態(tài)捕獲；去彩 design and implementation of a medical b-mode ultrasound image system in a hospitalabstractwith the rapid development of the medi

3、cal treatment technology, people asked for higher quality service by hospital. 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 mee

4、t current hospitals demand. according to this situation, a new system solution 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 t

5、o display the dynamic images. besides, with regard to the image capturing, it is 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

6、implemented by using the functions provided in delphi to enlarge and dwindle, and 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

7、 information of images are stored in the database.key words: b-mode ultrasound; b-mode ultrasound image; video capture card; capture; dynamic capture; remove color目 錄論文總頁數(shù)：22頁1. 引言11.1 開發(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)的設計目標22系統(tǒng)開發(fā)工具和硬件的介紹22.1系統(tǒng)開發(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

8、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)設計103.1 系統(tǒng)的模塊結構103.2 模塊的劃分113.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖113.4 開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境的介紹123.4.1 開發(fā)環(huán)境的介紹123.4.2 運行環(huán)境的介紹123.5 數(shù)據(jù)庫133.5.1 數(shù)據(jù)庫er圖133.5.2 數(shù)據(jù)表結構134重要代碼的實現(xiàn)14結 論20參考文獻20致 謝21聲 明221. 引言1.1 開發(fā)背景作為社會組織的一個重要組成部分，醫(yī)療保健事業(yè)是和人民生活息息相關的領域。隨著生活水平的提高，人們對自身所受醫(yī)療保健環(huán)境的要求也越來越高。醫(yī)院需要以高質(zhì)量的服務提供給大

9、眾。隨著我國醫(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爭能力。而醫(yī)院又是一個需要處理大量種類繁多、關系復雜的信息的機構，運用信息系統(tǒng)改進醫(yī)院管理正所謂勢在必然。為了適應中國醫(yī)療界的這一發(fā)展，促進醫(yī)院管理的科學化、規(guī)范化、信息化，國務院衛(wèi)生部在1997年先后頒布了醫(yī)院信息系統(tǒng)軟件評審管理辦法（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，對醫(yī)院管理系統(tǒng)提出了具體的要求和實施規(guī)范。目前國內(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)務的需要，使得新一代全新的、

10、適應業(yè)務發(fā)展要求的管理軟件的開發(fā)迫在眉睫。 1.2 研究現(xiàn)狀超聲圖象處理系統(tǒng)主要應用于醫(yī)院b超儀器。以前，在醫(yī)院尚未進行規(guī)范化、信息化建設的時候，主要是依靠醫(yī)院的b超醫(yī)生進行當場鑒定，b超圖像無法保存，不便于在場醫(yī)生事后修正。鑒定結果也主要依靠在場醫(yī)生的個人經(jīng)驗和醫(yī)術知識，其他醫(yī)生無法進行監(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、市級醫(yī)院都已經(jīng)通過了國家醫(yī)院等級鑒定，管理逐步走上了規(guī)范化、科學化、信息化的道路。但是目前在某些部門、某些環(huán)節(jié)還存在一些比較嚴重的問題，亟待解決。目前各醫(yī)院的超聲圖象處理可能存在的問題主要如下： 1.鑒

11、定結果的準確性得不到完全的保障b超操作平時都是由b超醫(yī)生全權負責，鑒定結果也完全由醫(yī)生的個人經(jīng)驗和醫(yī)術水平?jīng)Q定，其他一切非在場人員無法核證。鑒定結果從主觀和客觀上都存在著錯誤隱患。2.系統(tǒng)安全可靠性相對較低大多數(shù)b超室的電腦系統(tǒng)沒有實施完整徹底的容錯方案，業(yè)務數(shù)據(jù)沒有完全的安全備份，異地數(shù)據(jù)備份只是制度規(guī)定，當遇到自然災害等特殊情況發(fā)生時無法及時恢復正確的業(yè)務數(shù)據(jù)。在文件級b超圖象處理系統(tǒng)中，因為醫(yī)生的計算機操作水平普遍較低，可能會出現(xiàn)錯誤的文件操作，影響文件級系統(tǒng)的正常運行，甚至可能出現(xiàn)災難性的錯誤操作。這是文件級系統(tǒng)不可能避免的安全隱患。3.缺乏技術手段建立有效嚴密的審核機制b超醫(yī)生以報告

12、的形式向住院部以及其他相關部門提交，醫(yī)院管理層以及住院部的醫(yī)生無法進行真正意義上的核查。鑒定基本上取決于信用和對醫(yī)生的信賴度。因為沒有獲得原始數(shù)據(jù)的技術手段，影響醫(yī)院其他部門相關人員的決策和審核的效率和科學性。4.操作人員對計算機知識有待提高該軟件主要是由b超室的醫(yī)生使用。由于他們平時主要是負責醫(yī)院的b超，對計算機、數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡等的知識往往了解甚少，遇到一般性故障不能像專業(yè)電腦人員那樣恰當?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，希望能夠完成一個實用的，功能較完善的圖象處理軟件，幫助醫(yī)生管理信息。能夠對捕捉到的圖像進行查詢，保存，修改（放大，縮小，去彩）等功能，系統(tǒng)應該具有

13、友好的界面，操作簡單等特點。有了比較先進的軟件，醫(yī)院將會更好地為社會大眾服務。1.4 系統(tǒng)的設計目標本系統(tǒng)的設計目標是可以方便醫(yī)生對b超圖像的管理。醫(yī)生輸入病人的基本信息以后，可以顯示動態(tài)b超圖像，隨后選擇他所認為重要的圖像通過抓圖功能轉變?yōu)殪o態(tài)圖像保存下來。為了便于醫(yī)生對病人病情的研究，一名病人可以保存有多幅圖像。根據(jù)醫(yī)生的需求，可以對圖像進行修改。系統(tǒng)將會提供圖像的放大，縮小，去彩等功能，幫助醫(yī)生對圖像的研究。所有的病人信息和圖像信息將會存入本機數(shù)據(jù)庫中，方便日后的修改與查詢。2系統(tǒng)開發(fā)工具和硬件的介紹2.1系統(tǒng)開發(fā)工具的介紹2.1.1 delphi 7 的介紹delphi這個名字源于古希

14、臘的城市名。它集中了第三代語言的優(yōu)點。以object pascal為基礎，擴充了面向對象的能力，并且完美地結合了可視化的開發(fā)手段。delphi自1995年3 月一經(jīng)推出就受到了人們的關注，并在當年一舉奪得了多項大獎。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應用程序開發(fā)工具。它使用了microsoft windows圖形用戶界面的許多先進特性和設計思想，采用了彈性可重復利用的完整的面向對象程序語言(object-oriented language)、當今世界上最快的編輯器、最為領先的數(shù)據(jù)庫技術。對于廣大的程

15、序開發(fā)人員來講，使用delphi開發(fā)應用軟件，無疑會大大地提高編程效率。一個delphi程序首先是應用程序框架，而這一框架正是應用程序的“骨架”。在骨架上即使沒有附著任何東西，仍可以嚴格地按照設計運行。所要做的工作只是在“骨架”中加入程序。缺省的應用程序是一個空白的窗體(form)，可以運行它，結果得到一個空白的窗口。這個窗口具有windows窗口的全部性質(zhì)：可以被放大縮小、移動、最大最小化等，但卻沒有編寫一行程序。因此，可以說應用程序框架通過提供所有應用程序共有的東西，為用戶應用程序的開發(fā)打下了良好的基礎。delphi已經(jīng)做好了一切基礎工作程序框架就是一個已經(jīng)完成的可運行應用程序，只是不處理

16、任何事情。現(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，對象監(jiān)視器，窗體窗口和代碼窗口。delphi的主窗口位于屏幕的上端，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個加速按鈕組成。這些按鈕是菜單功能的快捷方式，各種圖標直觀地表示了它能執(zhí)行的動作。component panel由一行、若干頁對象按鈕所組成，利用它來選擇需要的部件并將它放到窗體中去。object inspector（對象監(jiān)視器）窗口含有兩頁：prop

17、erties頁顯示窗體中當前被選擇部件的屬性信息，并允許改變對象的屬性；events頁列出了當前部件可以響應的事件。按動object inspector下端的“events”頁標簽，使得events頁可見，這一定的事件后邊的空白處，可以定義對象接受到相應事件時執(zhí)行的動作。首次啟動時，object inspector窗口顯示的是當前窗體form1的屬性。forms（窗體）窗口是開展大部分設計的工作區(qū)域。可以把部件放在窗體中，通過移動位置、改變尺寸等操作隨心所欲地安排它們，以此來開發(fā)應用程序的用戶界面。代碼窗口一開始處于窗體窗口之下。當部件被放到窗體上時，delphi會自動生成大部分的用戶界面代碼

18、。我們所應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。點動form1的狀態(tài)行使代碼窗口可見。這個窗口中是代碼編輯器?？梢栽谄渲袝鴮慸elphi應用程序的源代碼。當程序中含有不止一個窗口時，會有幾個庫單元的源程序出現(xiàn)在代碼編輯器中。代碼編輯器的標題條中顯示了當前正在編輯的庫單元文件名。delphi里提供了大量可視化部件。常用的文本相關部件有l(wèi)abel(標簽)、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頁之外，其它的都在standard頁中。常用的按鈕和檢查框部

19、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部件，paintbox部件等。 delphi有很多的優(yōu)勢，在數(shù)據(jù)庫方面的特長尤為突出：適應于多種數(shù)據(jù)庫結構，從客戶機服務器模式到多層數(shù)據(jù)結構模式；高效率的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和新一代更先進的數(shù)據(jù)庫引擎；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組件來和數(shù)據(jù)庫相連，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問，這樣為我們的操作帶來很大的方便。總言之，delphi是一款非常方便有用的工具，很容易上手，相信它會成為以后計算機編程工作者的一項重要技

20、能。2.1.2 sql server 2000的介紹sql server 是一個關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它最初是由microsoft sybase 和ashton-tate三家公司共同開發(fā)的，并于1988 年推出了第一個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)上的應用。sql server 2000是microsoft 公司推出的sql server 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的新版本。該版本繼承了

21、sql server 7.0 版本的優(yōu)點，同時增加了許多更先進的功能，具有使用方便、可伸縮性好、與相關軟件集成程度高等優(yōu)點。sql server 2000 的常見版本有：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、企業(yè)oltp（聯(lián)機事務處理）以及數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)等的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫服務器。2.標準版（standard edition）：用于小型的工作組或部門；3.個人版（personal edition）：用于單機系統(tǒng)或客戶機；4.開發(fā)者版（developer edition）：用于程序員開發(fā)應用程序，這些程序需要sql se

22、rver 2000 作為數(shù)據(jù)存儲設備。此外，sql server 2000 還有桌面引擎（desktop engine） 和windows ce 版。用戶可以根據(jù)實際情況選擇所要安裝的sql server 2000 版本。一般來說，它包含三部分內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫引擎，管理工具，數(shù)據(jù)庫。在利用sql server的時候，我們首先建立一個概念模型，實體關系模型，即er模型。實體關系方法中主要涉及三個概念；實體，屬性和關系。實體是具有相同性質(zhì)并且彼此之間可以相互區(qū)分的現(xiàn)實世界對象的集合，通常用矩形表示；屬性是指實體所具有的特征，是描述實體或者關系的性質(zhì)的數(shù)據(jù)項，通常用橢圓表示；關系反映為實體內(nèi)部的關系和實

23、體之間的關系，通常用菱形表示，有一對一，一對多，多對多三種關系。有了er圖，就可以根據(jù)其來建立表和數(shù)據(jù)庫了。sql提供了與關系數(shù)據(jù)庫進行交互的方法，它可以與標準的編程語言一起工作。sql server 2000中的sql語言是transact-sql語言。按其功能，可以將它分為以下幾部分：數(shù)據(jù)定義語言（ddl, data definition language） ：實現(xiàn)定義，刪除和修改數(shù)據(jù)庫對象的功能；數(shù)據(jù)查詢語言（dql, data query language）：實現(xiàn)查詢數(shù)據(jù)的功能；數(shù)據(jù)操縱語言（dml, data manipulation language）：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的增加，刪除

24、和修改的功能，數(shù)據(jù)控制語言（dcl, data control language），實現(xiàn)控制用戶對數(shù)據(jù)庫的操作權限的功能。在使用數(shù)據(jù)庫時用的最多的就是數(shù)據(jù)操縱語言，它包含了最常用的核心sql語句，即select,insert,update,delete。有了這些語言，就可以對數(shù)據(jù)進行操作了。當把數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫以后，需要實施數(shù)據(jù)的完整性?？梢灾付ㄖ麝P鍵字，外關鍵字，唯一性約束等，還可以創(chuàng)建規(guī)則和默認值，來完成數(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xml支持的增強，服務器聯(lián)盟 表可跨服務器存放，用戶自定義函數(shù)，增加數(shù)據(jù)類型，觸發(fā)器增強，安全性增強，

25、簡化數(shù)據(jù)庫管理，數(shù)據(jù)庫復制增強，索引化視圖，分布式查詢增強等等。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b超的工作原理主要是利用的超聲波，眾所周知，人耳能聽到的聲音頻率為20hz-20khz，低于20khz的聲波為次聲波，人耳是聽不到的，高于20khz的聲波就是超聲波了，人耳也是聽不見的。超聲波之所以被廣泛用于醫(yī)療領域是因為它有許多奇妙的特點：1.由于頻率高，波長短，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)交接面時會產(chǎn)生反射波，超聲的傳播速度快，成

26、像速度快，每次掃描即產(chǎn)生一幅圖像，快速地重復掃描。產(chǎn)生眾多的圖像組合起來便構成了實時動態(tài)圖像。因而能夠實時地觀察心臟的運動功能、胎心搏動，以及胃腸蠕動等。 這些特點構成了今天超聲儀器在醫(yī)學領域廣泛應用的基礎。b型超聲儀是由主控電路、發(fā)射電路、接收電路（高頻信號放大器、視頻信號放大器）、掃描發(fā)生器、圖像顯示器（電子槍、偏轉系統(tǒng)、熒光屏）和換能器構成的。 主控電路又稱同步觸發(fā)信號發(fā)生器，它周期地產(chǎn)生同步觸發(fā)脈沖信號，分別觸發(fā)發(fā)射電路和掃描發(fā)生器中的時基掃描電路。超聲脈沖發(fā)射的重復頻率是由它控制的，通常同步觸發(fā)信號的重復頻率就是超聲脈沖發(fā)射的重復頻率。 發(fā)射電路在受同步信號觸發(fā)時，產(chǎn)生高頻電脈沖激勵

27、換能器。 接收電路接收由人體受檢組織反射的超聲信息，有以下幾個主要過程：對高頻超聲信號放大和對數(shù)壓縮；對高頻超聲信號檢波，轉變?yōu)橐曨l信號；對視頻信號進行放大；把放大了的視頻信號顯示在顯示器上。 換能器將回波信號轉換成高頻電信號后，被檢波器檢出的視頻包絡信號要經(jīng)過視頻信號放大器放大和處理，然后加到顯示器的柵極進行亮度調(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，按一定的方向進行掃描。根據(jù)監(jiān)測其回聲的延遲時間，強弱就可以判斷臟器的距離及性質(zhì)。經(jīng)過電子電路和計算機的處理，形成了現(xiàn)在的b超圖像。b超的關鍵部件就是超聲

28、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，晶體會發(fā)生形變，反過來當晶體發(fā)生形變時，對應方向上就會產(chǎn)生電壓，實現(xiàn)了電信號與超聲波的轉換。一般b超的工作過程為：當探頭獲得激勵脈沖后發(fā)射超聲波（同時探頭受聚焦延遲電路控制，實現(xiàn)聲波的聲學聚焦）然后經(jīng)過一段時間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號，探頭接收回來的回聲信號經(jīng)過濾波，對數(shù)放大等信號處理，然后由dsc電路進行數(shù)字變換形成數(shù)字信號，在cpu控制下進一步進行圖像處理，再同圖表形成電路和測量電路一起合成視頻信號送給顯示器形成我們所熟悉的b超圖像，這即是我們

29、所知道的二維黑白超聲圖像。b型超聲具有如下特點：它將從人體反射回來的回波信號以光點形式組成切面圖像。此種圖像與人體的解剖結構極其相似，故能直觀地顯示臟器的大小、形態(tài)、內(nèi)部結構，并可將實質(zhì)性、液性或含氣性組織區(qū)分開來。 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，當聲阻抗差達千分之一時，兩組織界面便會產(chǎn)生回聲反射，從而將兩組織區(qū)分開來。超聲對軟組織的這種分辨力是x射線的100倍以上。 此外，b型超聲尚具操作簡便，價格便宜、無損傷無痛苦，適用范圍廣等特點，因而已被廣大患者和臨床醫(yī)師所接受。 不過b型超聲也還存在下述問題：顯示的是二維切面圖像，對臟器和病灶的空間構形和空間位置不能清晰顯示；

30、由于切面范圍和探查深度有限，尤其扇掃時聲穿較小，對病變所在臟器或組織的毗鄰結構顯示不清；對過度肥胖病人，含氣空腔（胃、腸）和含氣組織（肺）以及骨骼等顯示極差，影響顯像效果和檢查范圍。 我們在日常生活中還經(jīng)常會聽到“彩超”這個詞，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超圖像基礎上加上以多普勒效應原理為基礎的偽彩而形成的，當超聲波碰到流向遠離探頭液體時回聲頻率會降低，流向探頭的液體會使探頭接收的回聲信號頻率升高。利用計算機偽彩技術加以描述，使我們能判定超聲圖像中流動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，形成了所見到的彩超圖像。2.2.2 視頻采集卡的介

31、紹視頻采集卡是將模擬攝像機、錄像機、ld視盤機、電視機輸出的視頻信號等輸出的視頻數(shù)據(jù)或者視頻音頻的混合數(shù)據(jù)輸入電腦，并轉換成電腦可辨別的數(shù)字數(shù)據(jù)，存儲在電腦中，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視頻采集卡，專業(yè)級視頻采集卡，民用級視頻采集卡。三者的區(qū)別主要是采集的圖像指標不同.廣播級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)品的特點是采集的圖像分辨率高,視頻信噪比高.缺點是視頻文件龐大.每分鐘數(shù)據(jù)量至少為2

32、00mb.廣播級模擬信號采集卡都帶分量輸入輸出接口,用來連接攝/錄像機.此類設備是視頻采集卡中最高檔的,用于電視臺制作節(jié)目. 專業(yè)級視頻采集卡的級別比廣播級視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.民用級視頻采集卡的動態(tài)分辨率一般最大為384x288,pal制25幀每秒,320x240,30幀每秒,ntsc制.(個別產(chǎn)品的靜態(tài)捕捉分辨率為768x576),輸入端子為av復合端子與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

33、步進行，也就是說視頻流在進入電腦的同時就被壓縮成mpg格式文件，這個過程就要求電腦有高速的cpu、足夠大的內(nèi)存、高速的硬盤、通暢的系統(tǒng)總線。視頻采集卡的工作原理：視頻采集就是將視頻源的模擬信號通過處理轉變成數(shù)碼信息，并將這些數(shù)碼信息存儲在電腦硬盤上的過程。這種模擬數(shù)碼轉變是通過視頻采集卡上的采集芯片進行的。通常在采集過程，對數(shù)碼信息還進行一定形式的實時壓縮處理，較高檔的采集卡依靠特殊的處理芯片進行硬件實時數(shù)據(jù)壓縮處理；而那些沒實時硬件壓縮功能的卡，也可通過電腦上的cpu進行被稱為軟件壓縮的處理。pc上通過視頻卡可以接收來自視頻輸入端的模擬視頻信號，對該信號進行采集、量化成數(shù)字信號，然后壓縮編碼

34、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，在采集視頻信號時首先在卡上對視頻信號進行壓縮，然后才通過pci接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機上。一般的pc視頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲成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)實時壓縮成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，實現(xiàn)實時采集的關鍵是每一幀所需的處理時間。如果每幀視頻圖像的處理時間超過相鄰兩幀之間的相隔時間，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行

35、壓縮處理，然后再存入硬盤，也就是說視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的，免除了再次進行壓縮處理的不便。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模式的介紹計算機數(shù)據(jù)處理領域在70年代主要是以大型主機系統(tǒng)占據(jù)統(tǒng)計地位，所有數(shù)據(jù)和應用軟件都由主機處理，并在主機上運行。80年代出現(xiàn)微型個人計算機pc機。微機的大量使用，以及pc機組成的局域網(wǎng)如nove11網(wǎng)，其網(wǎng)絡對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、軟件、硬件能夠共享，可是這些系統(tǒng)與主機系統(tǒng)是分開的，由此產(chǎn)生以下問題：(1)臺式機用戶想使用主機內(nèi)關鍵數(shù)據(jù)，只得從主機報表中查找數(shù)據(jù)重新輸入到臺式機中，再使用之；(2)數(shù)據(jù)處理軟件在主機系統(tǒng)和臺式機上是不同的，對

36、同一數(shù)據(jù)的同一處理需要有兩套處理程序；(3)主機處理快，臺式機處理慢，同一數(shù)據(jù)處理時間不同。1989年，麻省理工學院的forrestoer restarch提出c/s是一種計算模式，定義臺式機如何與網(wǎng)上服務器實現(xiàn)數(shù)據(jù)和應用軟件共享的技術。使臺式機與主機系統(tǒng)的相連，利用臺式機的處理能力和存貯能力，這種計算模式，使用戶不用從分離的主機中索要數(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如下：(1)unix的新版本可支持同一應用軟件只要運行在unix平臺上，就既可以在小型單處理器上運行，又可在smp(對稱多處理器)和mpp(并行處理系統(tǒng))上運行，使得同一數(shù)據(jù)不需要兩套處理程序。un

37、ix支持內(nèi)部的聯(lián)網(wǎng)功能，支持tcp/ip協(xié)議，可實現(xiàn)分布式計算模式；(2)同時，關系數(shù)據(jù)庫oracle、sybase、informix、db/2功能增強。在網(wǎng)上可以通過模塊的加載方式用于單處理器和多處理器；(3)客戶端開發(fā)工具與圖形界面使用戶可以直接參加開發(fā)過程，可以迅速開發(fā)出兩級c/s應用軟件，同時使得用戶理解計算模式的速度大大加快，使應用適應需求的變化，并更易維護；(4)面向對象技術使代碼可以以功能分類反映計算的內(nèi)部關系，可以有效地把業(yè)務邏輯和表示邏輯分開，使軟件更易研制、擴充和維護，并提供大量的可復用的代碼；(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

38、/s模式上替代主機系統(tǒng)的一種有效手段。c/s結構涉及的兩個重要概念就是客戶機和服務器。客戶機是指運行用戶服務請求程序，并將這些請求傳送到服務器的計算機。服務器是指管理數(shù)據(jù)資源，響應并受理由客戶機發(fā)出的請求，并將計算結果傳送給客戶機的計算機，服務器可接受多個客戶機的多個請求，將請求排隊或同時處理?？蛻?服務器就是邏輯觀點而言的定義?？蛻魴C和服務器可以是大型機，小型機或微機，后端運行服務器程序，響應并執(zhí)行來自前端客戶的服務請求，最后向前端返回計算結果，而前端運行客戶端程序，向服務器發(fā)出請求。c/s模式是一種兩層結構的系統(tǒng)，第一層是在客戶機上處理表示邏輯與業(yè)務邏輯，第二層則是通過網(wǎng)絡運行的數(shù)據(jù)庫等服

39、務器系統(tǒng)。c/s模式將事務分開進行處理，實現(xiàn)了網(wǎng)絡的分布式計算，很長時間里也幫助企業(yè)實現(xiàn)了局域網(wǎng)建設，完善了企業(yè)內(nèi)部業(yè)務管理，提高了工作效率。然而c/s模式在系統(tǒng)的集成與維護、操作界面一致性、系統(tǒng)的擴展性等方面都存在明顯的局限性，所以就像主機/終端式網(wǎng)絡被c/s模式的網(wǎng)絡系統(tǒng)所取代一樣，在internet/intranet技術環(huán)境里，也會出現(xiàn)更新的系統(tǒng)模式。c/s模式的幾種類型：分布式表示：服務器不僅用于數(shù)據(jù)管理，而且對數(shù)據(jù)進行計算并顯示結果，客戶機則只顯示系統(tǒng)的計算結果，除了界面的轉換和確認處理外，多數(shù)處理保留在主機或服務器上。遠程表示：在服務器上進行數(shù)據(jù)管理和計算，而在客戶機上只顯示計算結

40、果，服務器不顯示結果。分布式功能：在服務器上進行數(shù)據(jù)管理和一部分計算，在客戶機上進行一部分計算并顯示計算結果，這種方式的應用程序分布在服務端和客戶端，利用了工作站的計算能力減少了服務器的處理請求，并且可靈活配置硬件和軟件，是c/s中最靈活也是最復雜，對網(wǎng)絡性能要求很高的一種。遠程數(shù)據(jù)管理：在服務器上只存放數(shù)據(jù)，在客戶機上進行數(shù)據(jù)計算和顯示，如局域網(wǎng)文件服務器，這種方式只適用于簡單的工作站和服務器相互作用小的應用。網(wǎng)絡容易阻塞。分布式數(shù)據(jù)管理：在服務器上只存放數(shù)據(jù)，在客戶機上存放某些重要數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)計算處理并顯示結果，對用戶來講數(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，有利于縮短處理時

41、間，但是本地dbms訪問多個工作站管理復雜，可能需要快照和同步復制技術。3.系統(tǒng)設計 3.1 系統(tǒng)的模塊結構圖1 系統(tǒng)模塊結構圖 進入軟件開始界面后，會有三個菜單，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)生和檢查項目，若是住院部的病人，則有住院號，若是門診部的病人，則有門診號，門診號或者住院號采用當前年月日+時分秒來計制，唯一的確定一名病人。填完資料則可以提交，然后進入b超預覽界面。如果沒有填完整，系統(tǒng)將會提示請把資料填完整，再提交資料。提交上的病人資料隨即存入數(shù)據(jù)庫，為日后病人信息的查詢做好

42、準備。病人的資料提交后就可以進入b超預覽的界面了，b超圖像預覽到的是動態(tài)的，同步的圖像。當看到有用的圖像時，可以把圖像捕捉下來，最多可以實現(xiàn)5幅圖像的捕捉，通過前翻和后翻來查看它，選中需要保存的圖像，最多能選3幅，圖像將會保存在電腦上，一個病人可以對應多幅圖像，圖像通過當前時間來命名，后綴名為bmp。可以對圖像進行修改。在圖像管理器里，可以實現(xiàn)對圖像實現(xiàn)放大，縮小，去彩，或者利用放大鏡來放大查看需要特別注意的地方。在圖像查詢界面里，可以對已保存的圖像進行查詢。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，b超圖像經(jīng)過圖像管理模塊實現(xiàn)放大，縮小等功能，可以對病人資料和圖

43、像資料進行修改，查詢。這就是系統(tǒng)的模塊結構。l 動態(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超儀上的動態(tài)圖象。l 靜態(tài)圖像生成模塊將動態(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)絡拓撲圖b超儀器 圖像處理系統(tǒng) 本機sql數(shù)據(jù)庫圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖b超儀器的s端子和電腦主機相連。首先，b超儀器通過探頭捕捉到超聲信號之后，通過設計的圖像處理系統(tǒng)在電腦上顯示出來。其次，顯示在電腦上的動態(tài)圖像可以捕捉成為靜態(tài)圖像，并對其進行放大，縮小，去彩等操作。最后，靜態(tài)圖

44、像信息和病人基本信息將被保存在本機sql server數(shù)據(jù)庫中，方便日后的修改和查詢。3.4 開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境的介紹3.4.1 開發(fā)環(huán)境的介紹 本設計在開發(fā)的時候，考慮到b超儀器價格昂貴，不易攜帶等特點，所以采用vcd機和視頻采集卡來代替b超，雖然b超捕捉的是超聲信號，利用采集卡捕捉的是視頻源信號，但是兩者的基本原理一樣的，都是通過捕捉連續(xù)幀的信號來形成動態(tài)圖像，因此不會影響到系統(tǒng)的開發(fā)。通過vcd上的s端子和視頻線與電腦主機相連，可以把vcd上影碟播放的內(nèi)容當成是數(shù)據(jù)源，根據(jù)系統(tǒng)的設計功能，對其進行捕捉靜態(tài)圖像。3.4.2 運行環(huán)境的介紹軟件配置：windows xp sql server

45、 2000 borland delphi 7.0硬件配置：表1 硬件配置表內(nèi)存128m或以上內(nèi)存cpupentium3 800mhz硬盤80g視頻捕捉卡天敏tb200電源聯(lián)想3.5 數(shù)據(jù)庫3.5.1 數(shù)據(jù)庫er圖圖3 數(shù)據(jù)庫e-r圖病人，醫(yī)生，圖片是e-r圖中的三個實體。病人有編號，姓名，年齡，性別，門診號，住院號，聯(lián)系電話這七個屬性；醫(yī)生有代碼，姓名，科室名稱這三個屬性；圖片有文件名，生成時間，生成日期，檢查項目這四個屬性。病人和醫(yī)生兩個實體間是看病的關系，其中一個醫(yī)生可以診治多個病人，病人和圖片之間的關系是產(chǎn)生，其中一個病人可以擁有多張圖片。3.5.2 數(shù)據(jù)表結構表2 病人信息表列名中文名

46、稱類型字段長度是否為空備注brbh病人編號varchar12not nullprimary keybrxm病人姓名varchar8not nullbrxb病人性別varchar12not nullbrnl病人年齡intnot nullmzh門診號varchar12nullzyh住院號varchar12nullysdm醫(yī)生代碼char4not nulljcxm檢查項目varchar20not nulllxdh聯(lián)系電話varchar15not null表3 醫(yī)生信息表列名中文名稱類型字段長度是否為空備注ysdm醫(yī)生代碼char4not nullprimary keyysxm醫(yī)生姓名varchar8

47、not nullksmc科室名稱varchar16not null表4 圖片信息表列名中文名稱類型字段長度是否為空備注tpwj圖片文件名varchar50not nullprimary keyscrq圖片生成日期char8not nullscsj圖片生成時間char8not nullysdm醫(yī)生代碼char4not nullforeign keybrbh病人編號brbh12not nullforeign keyjcxm檢查項目jcxm20not null表5 檢查項目表列名中文名稱類型字段長度是否為空備注xmdm項目代碼intnot nullprimary keyxmmc項目名稱varchar

48、20not null4重要代碼的實現(xiàn)delphi1.在b超預覽單元里，顯示動態(tài)圖像和捕捉靜態(tài)圖像的截圖圖4 顯示動態(tài)圖像和捕捉靜態(tài)圖像的截圖publicpicwidth, picheight: integer;curpanel, curpic: integer;picedited: integer;imageedited: integer;bitbmp: array 1.5 of tbitmap;（1）對圖像的捕捉procedure tvideoframe.cappic(sender: tobject);var bmpfilename: string; ss,temp: string; dat

49、e: systemtime; bmpfile: tbitmap;begin btcappic.enabled:= false; cdcappic.enabled:= false; bmpfilename:= ss + .bmp; if fmecho.picfilenamecurpic= then begin bitbmpcurpic:= tbitmap.create; checklistbox1.items.add(第 + inttostr(curpic) + 幅); end;fmecho.picfilenamecurpic:= bmpfilename;capsetsingleimagefil

50、ename(bmpfilename); capgrabsingleframe; bmpfile:= tbitmap.create; try bmpfile.loadfromfile(bmpfilename); bitbmpcurpic.pixelformat:= bmpfile.pixelformat; bitbmpcurpic.width:= picwidth; bitbmpcurpic.height:=round(bitbmpcurpic.width*bmpfile.height/bmpfile.width); bitbmpcurpic.canvas.stretchdraw(bounds(

51、0,0,bitbmpcurpic.width,bitbmpcurpic.height),bmpfile); if curpanel 3 then begin curpanel:= 3; if curpic = 5 then begin radiobutton1.caption:= inttostr( strtoint(radiobutton1.caption)+1 ); radiobutton2.caption:= inttostr( strtoint(radiobutton2.caption)+1 ); radiobutton3.caption:= inttostr( strtoint(ra

52、diobutton3.caption)+1 );image2.picture.bitmap:= bitbmpstrtoint(radiobutton1.caption); image3.picture.bitmap:= bitbmpstrtoint(radiobutton2.caption); end; image4.picture.bitmap:= bitbmpcurpic; curpanel:= curpanel + 1; curpic:= curpic + 1; endelse case curpanel of 1: begin image2.picture.bitmap:= bitbm

53、pcurpic; radiobutton2click(sender); end; 2: begin image3.picture.bitmap:= bitbmpcurpic; radiobutton3click(sender); end; 3: begin image4.picture.bitmap:= bitbmpcurpic; curpanel:= curpanel + 1; curpic:= curpic + 1; end; end;（2）實現(xiàn)圖像的前翻操作procedure tvideoframe.bitbtn1click(sender: tobject); /向前翻一幅begin radiobutton1.caption:= inttostr( strtoint(radiobutton1.caption)-1 ); radiobutton2.caption:= inttostr( strtoint(radiobutton2.caption)-1 ); radiobutton3.caption:= inttost