探析醫學影像數據庫的圖像檢索技術的應用

吳春霞

摘要：在二十一世紀通過將生物工程技術和計算機技術結合而應用到生命科學領域是主要的研究方法，通過計算機技術和信息技術的結合形成了現代的醫療方式，開發了包括圖像采集、顯示、存儲、傳輸、數字化的醫學處理系統。該系統包含了病人的醫學影像，醫生可以利用該系統對病人的診斷效果、手術等情況進行跟蹤，及時的了解病人的病情。但是由于該系統龐大的數據導致在管理和效率問題上抑制是個亟需解決的難題，所以，本文針對如何高效的管理大量的醫學信息進行研究，結合圖像檢索技術、計算機技術、數據庫等技術形成了醫學影像檢索技術。

關鍵詞：醫學影像 數據庫 圖像檢索技術 應用

中圖分類號：TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0236-01

隨著科學技術的發展，數字化醫學影像取得了進一步的發展，在過去，我國大部分醫院由于資金問題和技術問題所引進的大批影像設備，雖然提高了以往技術上的診斷，提高了醫院的管理，但是由于技術的限制大多數的設備不具有對圖像進行采集、傳輸、存儲等功能。醫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。其中由于個人因素和外界因素極大地影響了最終的結果，為了提高最終的診斷效果擺脫主觀成分，因此，我們對醫學影像進行數字化處理，實現在采集、顯示、存儲、交換等過程的高效處理，醫生可以借助計算機技術代替以往的肉眼觀察，提高了以往的診斷效果。

1 研究背景

計算機技術和通信技術的迅猛發展引起了人們對如何提利用信息技術進行全方位的醫療保健已經成為備受矚目的課題，現代醫院中存在的信息主要包括一維數據和二維及以上的數據，其中一維數據主要包括文字性的對信息的描述，而二維以上的數據主要包括利用圖像進行描述，相比下二維數據比一維數據表現的更加直接明了、并且信息量豐富，所以，醫學影像技術在醫療中占有重要的地位，在臨床上發揮著重要的作用。隨著科學技術的進步，人們正在追求更高質量的醫學影像。

設計這種醫學影像數據庫所面臨的最重要的問題就是如何高效的處理存儲、管理、檢索有效數據。醫學影像技術就是針對這樣問題提出來的 ，利用現代計算機技術和通信技術，對大量的醫學影像進行管理建立一個集成圖像管理及通信的信息系統。

2 研究目的

本文的研究目的是根據現在所存在的醫學圖像檢索成果，提出最適合醫學上應用的檢索方式。在研究過程中借鑒國際上存在的先進的標準，并且考慮到我國目前醫學上存在的問題，研究開發適合我國醫學上數據檢索系統。

3 醫學影像數據庫簡介

在醫學影像的管理系統中，醫學影像作為一種重要的信息，在表達中有其自身的特點和結構。這對于高效準確的管理來說具有較高的難度，醫學影像屬于二維以上的數據信息有別于其他的信息。比方說，醫學影像所表現出器官的結構、生理特征及相關的知識等。建立醫學影像數據庫，主要依靠計算機技術和通信技術為基礎，充分考慮到圖像數據庫的相關問題。數據庫的建立是遠程診療、跟蹤治療的基礎，在醫學上有著重要的意義。現在醫學上的數據庫既不同于傳統意義上的也不同于一般意義上的數據庫，它是集數據的存儲、傳輸、檢索、管理為一體的技術。

4 醫學影像數據庫檢索的流程

4.1 圖像入庫

在對病人的病情進行診斷結束后需要將病人的有關信息輸入到信息數據庫中，其中包括病人的一些文字類的一維數據信息，還有關于圖像的二維數據信息，首先應當對其進行特征的描述，根據其具體的文字描述從而確定應當把相關的特征放在數據庫的那一部分，縮小了在檢索過程中的范圍，其次，把相關的圖像的顏色和信息存放到數據庫的襄相應位置，最后，將文字、圖像、病人的特征信息聯系起來。

4.2 圖像檢索查詢

在醫生數據庫進行查詢時可以利用簡單的圖像描述進行查詢，這樣使得醫生在查詢過程中的操作方法更為簡便。因為醫學上的圖像大多具有常識性的描述。在進行檢索時，首先輸入相應的文字，來確定我們要檢索的是哪一部分，縮小搜索的范圍，然后，根據輸入的文字描述與相應的圖像的顏色進行匹配，從而找到相似的圖像，最后，在找到的相似的圖像中進行第二次的檢索，從而確定出要查詢的圖像，進而反饋給用戶。

4.3 檢索過程中的主要的步驟

（1）提取相應的文字描述，在圖像檢索系統的文字框內輸入相應的文字描述，從而被系統識別，確定要查詢的顏色。（2）特征顏色的提取，通過對圖像顏色的區分，系統根據輸入的文字查詢出與之相對應的一類圖像。（3）提取形狀特征，物體的形狀是識別過程中的重要的特征，主要是提取圖像的數字特征，首先對其進行小波變換，然后對其邊緣極值化，最后用修正的矩形進行描述。

4.4 檢索效果分析

通過對檢索結果的比較，主要分析是否對符合要求的全部圖像進行檢索出來，有無漏掉、錯檢的圖像。通過對本次試驗所采用的方法進行分析，其結果提高了檢索的準確性，減少了旋轉、平移等帶來的誤差，經過分析，忽略其他的外界因素，對于相似度極高的圖像在檢索時難免會被系統漏掉，可以接受其漏檢，這一點應值得肯定。

5 結語

對醫學技術上改革，提高人類的治療效果一直是醫學工作者不斷努力改革創新的動力，在醫學影像數據的管理上使用檢索方式促進了計算機技術和管理系統的發展，是將來醫學上研究的重要領域。而當前的圖像檢索系統是基于底層的視覺特征，在人對圖像的認知程度還是有一定的距離。由于機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重要的工作，在以后的工作中應當針對圖像檢索系統出現的問題進一步的研究各種理論和技術提高圖像檢索技術。

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