医学影像处理平台的设计

来源：核心期刊咨询网时间：2020-12-16 10:1512

摘要：摘 要：综合运用数字图像处理、图形用户界面设计、计算机视觉等多种技术，基于MATLAB图形用户界面功能开发了一种医学影像处理平台，主要实现了医学影像处理界面的搭建和各控件回调函数的设计。平台主要分为五大模块：底层处理模块、加载噪声模块、图像去噪模

　　摘 要：综合运用数字图像处理、图形用户界面设计、计算机视觉等多种技术，基于MATLAB图形用户界面功能开发了一种医学影像处理平台，主要实现了医学影像处理界面的搭建和各控件回调函数的设计。平台主要分为五大模块：底层处理模块、加载噪声模块、图像去噪模块、图像分割模塊和图像三维重建模块。实验结果表明，平台设计具有良好的可视性和交互性，能充分挖掘医学影像信息，便于医生从多角度、多层次进行观察和分析，可为医学诊断提供有力的信息支撑。

　　关键词：图像处理;图形用户界面;医学影像

　　1 引言(Introduction)

　　医学影像的信息化、数字化、智能化能有效提高医学诊断的准确性和治疗的及时性[1]。医学影像处理技术将科学计算中所产生的数字信息转变为直观的图像或图形形式，在医疗诊断、手术规划、虚拟手术中均有着广泛应用[2]。

　　本文设计了一款医学影像处理平台，通过进一步扩展可应用于计算机辅助诊断领域[3]。在算法研究的基础上，基于MATLAB的图形用户界面设计功能[4]最终搭建可视化平台，设计系统软件包，使其具有友好的交互性，能够完成对医学影像进行底层处理、噪声加载、图像去噪、图像分割和三维重建等处理功能，获取直观的医学影像立体结构信息，从而分析感兴趣区域指导诊断过程，辅助医学诊断和治疗。

　　2 国内外现状(Domestic and international status)

　　医学影像处理是医学、数学、计算机科学等多学科的交叉融合技术，已经成功应用于指导医疗临床实践。对医学切片图像的处理，发达国家在20世纪80年代已开展了相关研究，取得了一些研究成果。2003年，Lauterbur和Mansfied发明MRI技术，获得诺贝尔生理学或医学奖。21世纪以来，随着计算机硬件技术的不断发展和对医学图像的要求越来越高，对三维医学图像的需求也变得越来越多[5]。IEEE TMI执行主编MaxViergever教授领导荷兰乌得勒支大学图像科学中心建立了三套标准医学图像数据集。这一成果使得二维医学图像序列可以重建为三维医学图像。国内对于医学图像研究相关项目的开展，相对国外较晚，但在不断快速发展中[6]。2017年，西安电子科技大学开展了基于CT图像的人工假体3D打印建模技术研究。2019年，中国科学院大学发表了“基于机器学习的医学影像分割关键问题研究及其在肿瘤诊疗中的应用”。

　　3 图形用户界面设计(Graphical user interface design)

　　目前很多医学影像处理平台只能用文本编程，需要使用者具有一定的编程水平，同时还存在重复编码问题。针对上述问题，我们基于MATLAB图形用户界面设计功能开发了一款能够可视化编程的医学影像处理平台。本设计综合运用了数字图像处理、图形用户界面设计、计算机视觉等多种智能技术，可以为该领域的同学提供一个开放的算法设计和二次开发的工具。

　　MATLAB图形用户界面设计是一种提供人机交互功能的重要工具。图形用户界面由窗口、图标、菜单、文本、光标、按键和对话框等多种图形对象构成。当以某种方式激活这些控件对象时，便能够添加相应的功能模块。本文设计的医学影像处理平台重点和难点在于平台界面的搭建和CALLBACK回调函数的设计。图1中给出了本文设计的医学影像处理平台的默认用户界面。该平台主要分为五大模块：底层处理模块、加载噪声模块、图像去噪模块、图像分割模块和图像三维重建模块。

　　推荐阅读：《中国医学影像学杂志》是由中华人民共和国卫生部主管、中国医学影像技术研究会主办的全国性专业学术期刊，1993年创刊，双月刊，单月15日出版。

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