一种医学影像云处理方法与流程

本发明涉及一种医学影像云处理方法，属于医学影像处理技术领域。

背景技术：

随着医学影像数字可视化进程的不断推进，医学影像显示设备得到了长足的发展，进而给患者带来了更多的福音。例如专业医疗显示器，可以对医学影像进行曲线校正、灰阶扩展等一系列处理，使得病灶更易被医生观察，最大程度上避免了误诊、漏诊的可能性，既方便了医生又造福了患者。

虽然专业医疗显示器可以完美显示医学影像，但医院配备的专业医疗显示器数量是有限的。医院更为常见的是普通的非专业显示器，如何提高普通显示器的显示效果，使医生更为方便的阅片，是一个值得深入研究的课题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种医学影像云处理技术，在医学影像采集完成后，由服务器端完成曲线校正、灰阶扩展处理，并采用高效率的数据传输方式发送至客户端，在普通显示器上显示出可媲美专业医疗显示器的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种医学影像云处理方法，包括以下步骤：

1）构建医学影像云处理硬件系统，包括：影像采集设备，与影像采集设备相连的用于存储及处理图像的服务器，与服务器相连的用于连接多台设备的路由设备，与路由设备相连的用于处理及显示图像的多台客户端；

2）服务器预存所有客户端显示设备的特征数据，并保存影像采集设备输入的原始医学影像，服务器接收客户端的医学影像访问请求；所述客户端显示设备的特征数据是客户端显示设备红场、绿场、蓝场、白场下所有亮度实测值的集合；

3）服务器根据客户端显示设备的特征数据进行曲线校正；

4）服务器根据帧率控制技术的空间域处理方式生成多张图片；

5）服务器根据帧率控制技术的时间域处理方式对生成的多张图片进行排序，排序的原则是使阴影区域在时间、空间上均匀，不会使人眼观察到闪烁；

6）服务器发送图片数据到客户端；

7）客户端接收图片数据并按步骤5）的排序顺序循环显示。

前述的路由设备与服务器，路由设备与客户端的网络连接方式包括有线连接方式和无线连接方式。

前述的客户端包括：台式电脑和显示器、笔记本电脑、平板电脑和智能手机。

前述的步骤3）中，服务器根据客户端需求对图像作不同的曲线校正，包括DICOM校正、GAMMA校正。

前述的步骤4）中，生成图片的张数由原始图片色深、灰阶扩展的位数、客户端显示设备位宽决定，色深为M位的原始图片，灰阶扩展的位数为N，客户端显示设备位宽为P位，则需要生成2^M+N-P张图片。

前述的步骤6）中，不同图片中每个像素点的值最大相差1，因此在图片数据发送时只需发送一副图片数据和增量数据即可；所述图片数据是指图片每个像素高P位的数据，增量数据表示图片中需要在高P位数值的基础上加1的像素数据。

服务器在空闲状态下，对客户端的特征数据预先进行步骤3）、4）、5）的处理。

前述的步骤7）中，客户端按顺序循环显示图片，图片显示的变换频率与客户端显示设备刷新率保持一致。

服务器接收到一副原始医学影像后，针对不同的客户端服务器生成的图片是不同的，即每个客户端都对应一组有序的图片集合。

服务器对于多个客户端显示设备特征数据的处理是并行处理的。

本发明所达到的有益效果：

1、采用软件实现曲线校正和灰阶扩展，使普通显示器显示效果媲美专业医疗显示器；

2、采用图像循环显示的方式，避免了大量的实时计算，使软件实现灰阶扩展得以实现；

3、采用高效率的数据传输方式，多客户端可同时访问服务器；

4、图像处理在云端进行，且具备预处理能力，计算速度快，系统实时性强。

附图说明

图1是本发明的医学影像云处理硬件架构图；

图2是本发明实施例中帧率控制技术空间域处理方式示意图；

图3是本发明实施例中帧率控制技术时间域处理方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1是本发明的医学影像云处理硬件架构图，主要包括：影像采集设备、与影像采集设备相连的用于存储及处理图像的服务器、与服务器相连的用于连接多台设备的路由设备、与路由设备相连的用于处理及显示图像的多台客户端。

路由设备与服务器，路由设备与客户端的网络连接方式包括有线连接方式和无线连接方式。

客户端包括但不限于以下设备：台式电脑和显示器、笔记本电脑、平板电脑、智能手机。

图像处理包括以下步骤：

第一步：服务器预存所有客户端显示设备的特征数据，并保存影像采集设备输入的原始医学影像，服务器接收客户端的医学影像访问请求；其中，客户端显示设备的特征数据是显示设备红场、绿场、蓝场、白场下所有亮度实测值的集合。以原始医学影像数据中红、绿、蓝色深各为8位，灰阶扩展至10位，客户端显示设备位宽为8位为例：原始数据可表示0至255之间的任意整数，扩展后可表示0.25、0.5、0.75等小数，客户端显示设备在全屏显示扩展数据为100.25的图片时，实际测量亮度为100（该亮度下屏偏暗），那么该实测亮度就是此显示设备在该扩展数据下的特征数据。

第二步：服务器根据客户端显示设备的特征数据进行曲线校正。曲线校正为一查表运算，具体运算由目标校正曲线决定。服务器可根据客户端需求对图片作不同的曲线校正，包括但不限于DICOM校正、GAMMA校正。

第三步：服务器根据帧率控制技术的空间域处理方式生成多张图片；生成图片的张数由原始图片色深、灰阶扩展的位数、客户端显示设备位宽决定，色深为M位的原始图片，灰阶扩展到M+N位，客户端显示设备位宽为P位，则需要生成2^M+N-P张图片，N为灰阶扩展的位数。图片生成方法与帧率控制技术空间域处理方法相同，以原始医学影像数据中红、绿、蓝色深各为8位，灰阶扩展至10位，以显示灰阶图像R=G=B=100.25为例，如图2所示，在一2*2像素区域内，阴影区域取值为101，空白区域取值为100，则产生的四副图像任意一副的平均亮度均为100.25。

第四步：服务器根据帧率控制技术的时间域处理方式对生成的多张图片排序；图2所示的实施例排序后的图片顺序如图3所示，排序的基本原则是使阴影区域在时间、空间上尽可能的均匀，不会使人眼观察到闪烁。

第五步：服务器发送图片数据到客户端；由于帧率控制技术处理后，不同图片中每个像素点的值最大相差1，因此在图片数据发送时只需发送一副图片数据和增量数据即可。图片数据是指图片每个像素高P位的数据（生成的2^M+N-P副图片，高P位数值相同），增量数据表示图片中哪些像素需要在高P位数值的基础上加1，对于图3中的四副图像，发送的图片数据为（100,100,100,100），发送的增量数据为（1,0,0,0）、（0,0,0,1）、（0,1,0,0）、（0,0,1,0）。

第六步：客户端接收图片数据并按第四步的排序顺序循环显示。

在上述第二、三、四步骤中，服务器进行的图像处理可由客户端完成，只需将第一步中保存的原始医学影像直接发送至客户端即可。

服务器接收到一副原始医学影像后，针对不同的客户端服务器生成的图片是不同的，即每个客户端都对应一组有序的图片集合。

服务器在空闲状态下，可针对所有客户端或部分客户端的特征数据预先进行上述二、三、四步骤的处理，以提高实时性。

在第六步骤中，客户端按顺序循环显示不同图片，且图片显示的变换频率与客户端显示设备刷新率保持一致，以此产生与专业医疗显示器中帧率控制技术相同的效果，达到灰阶扩展的目的。

本发明方法，服务器对于多个客户端显示设备特征数据的处理是并行处理的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。