数字图像处理实验报告

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数字图像处理实验报告范文1

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8423-03

近年来，由于高校招生人数大量上升，使得在校大学生越来越多，特别是理工科学生占了大多数，而几乎所有的理工科学生都会有一门课程，就是大学物理实验。但是学校的物理实验教师只有几个，要负责全校所有院系的物理实验课，课后还要进行实验报告的收缴、批改和分数录入工作，这让物理实验教师感觉分身乏术，其中分数录入工作是最繁琐、最费时间的事情，这种机械式的工作浪费了教师宝贵的科研时间，而且容易使教师产生疲劳感，分数的录入也会有失误。

随着计算机技术的快速发展和普及，利用现代化设备代替这类的纯机械式劳动已经成为不可扭转的趋势。如诞生于20世纪60年代的光标阅读机OMR（optical mark reader），然而，由于其是采用光机电技术中的反射阅读技术原理设计，因而它对答题卡上的信息点位置及大小要求极高，填涂规范性也高，除此之外，它还有使用成本高，容易卡机，功能单一的缺点。自动化扫描阅卷系统[1]也已研制出来，教师可以自行设计试卷，用普通的纸张打印，通过扫描到计算机中利用软件进行识别就可以自动阅卷了。

大学物理实验老师由于经费有限，不可能买一套市面上出售的扫描阅卷系统回来，且所用的答题卡格式较为固定，与学校使用的实验报告纸格式相差甚远，操作起来比较繁琐。因此本文将探讨是否可以利用成本低廉的设备和自己设计的特定的实验报告纸进行数字图像的识别以及成绩录入工作。

1 系统功能实现

1.1 实验报告模板的设计

考虑到教师都有一份存有所带班级全部学生信息的Excel表格，里面有学生的学院，班级，学号，姓名等信息，使用其中具有简单性、唯一性的学号信息就可以完成本系统的成绩录入功能了。设计的实验报告模板如图1所示，其中识别区域为黑框所围部分，利用0 到9这10个数字做成小方格，学生和教师只要用黑色签字笔在相应的方格里做上记号就可以了，无论是“—”、“[×]”还是别的记号，都可以通过本系统识别出来。

1.2 实验报告图片的获取

通过USB摄像头拍摄学生的实验报告，截图后再复制粘贴到picture控件中。利用电脑配备的USB摄像头进行视频控制时需要用到两个API函数：capCreateCaptureWindow和SendMessage。其中，capCreateCaptureWindow是用来创建一个视频窗口，通过USB摄像头捕捉到的图像就显示在此窗口内，函数的返回值代表窗口的句柄。窗口创建完毕后，就需要用SendMessage向它发送信息，进而控制摄像窗口。

1.3 图片数据的扫描

要获得视频窗口捕捉到的实验报告图片的各像素点的颜色值，使用的是“GetPixel”函数，该函数的声明如下[3]：

Declare Function GetPixel Lib "gdi32" （ByVal hdc As Long， ByVal x As Long， ByVal y As Long） As Long

其中hdc是设备环境句柄，x和y为对象中某个像素的位置坐标，此函数返回值为长整形。

此外还需要对每点的RGB色彩值进行分离，分别得到R，G和B的值。

1.4 图像的二值化

由于拍摄条件和外界光线的影响，所得到的图片不像扫描仪中那么黑白分明，因此，需要对图像进行二值化处理，具体分为两个过程：一将三原色转换为灰度；二将灰度转换为RGB。为了使识别目标更明确，受到的干扰更少，设计识别区域时将黑框内的所有方格和提示字的颜色都设置为25%灰度值[4-5]，这样一来，学生和教师能看到小方格，拍摄后又可以通过阈值分割法设置一个阈值把这些小方格以及光照信息抹除，只留下学生和教师的填涂信息以供识别。

图2 实验报告二值化前后示例

图2是将实验报告图像二值化的前后对比图，处理后的图像只有黑白两种颜色，实际拍摄时，识别框内由于光线原因，处理后仍会有一些干扰点，但这并不影响识别，因为本系统是通过比较各个小区域中含有像素点的个数多少来确定结果的，干扰点像素聚集个数少，一般不影响比较结果。

1.5信息识别

二值化后，首先要确定的是识别区域的坐标信息。首先要检测出左侧这条粗直线，选择某一行图形进行分析，检测到连续的两个黑点就停下，记录此时的i值，再继续检测到连续的两个白点，也记录下此时的i值，两个i值的差就是这条粗直线的宽度了，只需再确认这条短横线的上下区域所含的黑色像素点的个数是否足够构成一条粗直线，就可以完全确定已检测到识别框。

有了识别框的坐标，就可以计算各个小方格的区域坐标，表格中每一列画了10个小格，分别是数字0-9，每一行有14列有用信息格，左右边界的距离差除以17就可以得到每一小格的宽度m，上下边界的距离差除以11就可以得到每一小格的高度n，然后循环检测每个小格的像素个数，纵向比较像素个数最多的那个小格对应的数字就是所需要的信息。

1.6 成绩录入

事先建立一个Excel文件，里面存放所有学生的基本信息。首先要确定表格中有效行，这样便于控制下面将要进行的比对工作的行范围。这里，要对第一列的学号进行检索，如有连续的三格为空白，则检索停止，记录下有效行数j。再将之前图像识别所得到的学生学号与表格中的学号进行比对，找到相同的学号后比对停止，系统将识别所得实验序号若记为x，则成绩录入到此行第（2x+2）列，操作成绩录入到（2x+3）列加上2，这样就完成了成绩的录入工作。

期末结束后，教师可以通过成绩汇总按钮进行成绩的处理，按下成绩汇总按钮后，会弹出一个提示框，教师可根据实际情况输入一个n值作为本学期所做实验的次数，在这之前教师要自行将免做的实验和假期冲掉的实验所对应的成绩设置为-99，最后将每行所有不等于-99的成绩全部相加求平均就得到大学物理实验报告的期末成绩了，再将这个成绩放在每行的第三个单元格就完成了实验报告成绩的合成工作。

1.7 容错处理

当拍摄图片二值化后有时会出现较大误差，如识别框粗直线不够直，线内有一些白色点等，所以系统应该具有一定的纠错能力。如在识别粗直线时，不要求这条线上所有点都是黑点，只要有70%以上就可以确定此处存在一条粗直线，而不是任意的干扰记号。

对框中的信息进行识别，通过比较哪个格子含有的像素点数最多来确定所选数字，这样如果格子中有污点，甚至是不经意划下的线条，也不会影响最终结果。

1.8 校验

录入成绩时，如果识别的学号在表格中不存在，或者同一学生出现两次相同实验项目的成绩，就说明识别出错了。针对这两种情况，系统设计了相应的解决措施：一、若识别的学号不存在，可能是实验报告的摆放过于倾斜，这时教师可以选择重新摆放实验报告，或者直接在Textbox中输入正确信息进行录入；二、若出现相同的信息，则弹出相应提示框，提醒教师与哪位同学的哪份实验重合，请进行人工核对。

2 小结

本文对如何自动录入学生的实验报告成绩展开了研究，在Visual Basic环境下成功实现了对实验报告图像的处理与识别，该系统的实现为今后开发更多实际应用（如教学系统中学生签到、仪器设备管理系统、商品销售系统等）进行了重要的技术储备，为它们提供了一个很好的输入接口，可进行二次开发，硬件要求低，具有便宜高效的特点。

参考文献：

[1] 宋峥峥.自动化扫描阅卷系统的研究与实现[D].北京：华北电力大学，2008.

[2] 吴柏雄.摄像头阅卷系统关键技术的分析与应用[J].计算机系统应用，2010，19（2）：147-151.

[3] 苏瑞，韩中孝.Visual Basic开发实用编程200例[M].北京：中国铁道出版社，2006：221-223.

数字图像处理实验报告范文2

传统的PACS/RIS产品多依托十年前的IT技术架构，对IT硬件资源的利用率很低，缺少灵活性和开放性，无法做到真正的业务连续性；传统PACS/RIS多采用C/S架构，部署和使用欠灵活，在面对大型三甲医院的全院级PACS建设需求时力不从心；传统PACS/RIS在图像显示和处理方面缺乏突破；传统PACS/RIS流程设计僵硬，适应性改造困难且成本高昂。

SYNAPSE PACS系统

富士认为，一套符合新时期影像诊断要求的信息系统应该至少具备如下四个特征：先进和开放性的架构、灵活的部署和使用模式、优秀的图像质量和图像处理能力以及模块化的流程设定工具。

富士Synapse采用全新的虚拟化技术架构，并通过良好的模块化设计，使系统在虚拟化平台之上获得运行性能的最大提升，并可减少计划内及计划外的停机时间，使服务器更有效地运行，节省设备投资。富士Synapse还是最早采用全B/S架构的PACS产品，为实现真正的全院级部署扫清了道路。与单纯的软件厂商不同，富士为Synapse提供了最好的影像呈现质量和丰富的图像处理工具。富士同时为适应中国客户的个性化需求，推出了完全本地化开发的RIS产品Fabric，通过同样模块化的设计，能够更好地适应不同地区、不同客户对影像诊断工作流程的个性化需求。

3D图像后处理系统

CT、MRI等2D图像通过富士独有的图像处理技术合成3D图像立体显示。在3D图像后处理方面，有测量血管内径、自动测量脏器容积、去骨和脏器抽取等丰富的功能。在呼吸等领域的高精度3D后处理可以自动检测出1mm以下的支气管、肺动脉和肺静脉等。SYNAPSE 3D自2008年在日本及美国市场应用以来，以其卓越的图像处理技术和临床所需高精度后处理图像获取的便捷获得了市场的认可，取得了很高的市场占有率。

系统主要特点有：拥有丰富的图像后处理功能，包括冠状动脉、心脏、肝脏和肺切除后处理，血管提取，容积计算，气管管镜模拟，支气管、肺动脉和肺静脉的自动提取，以及COPD（慢性阻塞性肺疾病）的辅助诊断；系统采用服务器集中处理方式，通过单独的高压缩图像处理技术实现了Thin Client（瘦客户机）快捷浏览和操作后处理3D图像，大大降低了医院的设备投资；操作简单，通过一次按键即可实现血管、骨髓、支气管提取和去骨等功能。

心血管图像报告管理系统

心血管图像报告管理系统由富士胶片和美国著名心脏超声领域的专家共同开发，具备心脏疾病诊疗所需要的动画表示、管理功能及针对每个病状的报告模板，可以简单生成检查报告，有效提高了诊断效率，在美国及日本得到了很高的评价。

系统主要特点有：拥有与各种心血管领域检查相对应的多彩的应用模块，对心血管造影、超声和核医学等各种诊断设备所生成的动画统一管理，能够与过去的检查图像在一个画面中进行比较，辅助医疗诊断，支持LVA、QCA功能；有适合各种不同检查的报告模板，从而提高检查报告的书写效率，可对图等进行自由编辑，丰富检查报告的内容；通过和Synapse的无缝连接可以在任何终端浏览其他检查的影像和报告，极大改善了工作流程。

类似病历查询系统

富士胶片和日本静冈县癌症中心共同开发了类似病历查询系统，特别是对肺癌诊断提供CT图像的类似病历检索。肺癌是癌症中死亡数及死亡率最高的疾病，肺癌诊断通常是专业医生通过胸部X线、CT检查，就阴影的大小、形状等进行判断，需要很高的阅片能力。随着CT设备的高性能化，可以提供更多更清晰的图像，但同时也给放射科医生带来了巨大的工作负担。本系统利用大量已确诊病历的检查图像及诊断结果，与富士胶片的高度图像处理技术相结合，把检查图像瞬间和病历库进行比较，按照相似度的顺序排列出类似病历，医生可参考比较结果来进行诊断。根据日本静冈县癌症中心统计，约90%的病历得到了有效的查询结果，并通过参考这些病历而缩短了书写诊断报告的时间。

系统主要特点有：可对病变特征相似的图像瞬间进行查询，按照相似度排列，医生以过去的正确诊断图像为参考，进行图像诊断；系统保存有肺癌等约1000个确诊病历库，丰富的病历库可对医生的图像诊断提供支援，医院也可以登录本院的病历来丰富病历库；把检索到的病历诊断报告作为参考，提高检查报告的书写效率；过去大量的诊断图像及诊断报告可作为参考为实习医生提供教学素材，提供科研教学的资料。

富士检查影像综合管理系统

医院各个部门产生的各种图像和报告分别保存在各部门的系统中，很难实现统一调阅。

富士检查影像综合管理系统把放射、超声、内镜、生理、病理和心血管等部门的影像及报告系统的信息进行统一管理，并以Web形式实现和HIS、EMR及各部门系统的融合，通过HIS或电子病历画面点击一次按钮就可以浏览患者的所有图像及报告。

富士远程影像诊断系统

国家县级医院能力建设投入大量资金改善基础医疗设施，购置医疗设备。城市社区医疗服务中心近年发展迅速，医疗环境和医疗资源配置得到了极大改善。大量市属二级医院亟待寻找发展空间，医疗联盟发展模式得到了政府和市场的认可，新的医疗服务模式正在催生远程影像诊断医疗服务模式走入临床应用阶段。

富士公司技术团队在实施项目的过程中了解到，一些基层医院在国家投资和扶持下，快速改善了医疗环境，添置了大型医疗设备，有效地改善了当地医院的服务能力和诊断能力。但也面临着一些医疗服务过程中的突出问题，比如缺乏有经验的影像诊断医生，有经验的拍片技师不足，对复杂的信息化规划和建设应对不足等。

结合富士公司在国外其他国家远程影像诊断项目的成功经验，以及富士PACS产品Synapse本身基于互联网应用的独特优势，产品开发团队深入基层医疗机构了解实际医疗需求和服务流程，经过广泛的应用调研和两年多的产品开发，基于富士Synapse PACS系统的远程影像诊断系统，以及与之相结合的远程会诊信息管理系统，开发完成了信息集成和交互系统，并与北京二十一世纪医院远程影像中心开展合作，成功部署和开展了临床应用，目前已接入上百家基层医疗机构和众多专家资源。真正做到了远程影像诊断实时响应和临床应用、全过程跟踪质量管理、及时互动消息平台服务等众多创新应用，得到了基层医院和专家的积极反馈和高度评价。

数字图像处理实验报告范文3

影像诊断学是一门实践性很强的学科，在教学时数上实验课约占总学时的1/2。影像诊断学的实验教学是运用人体各器官及组织结构拍摄的图像进行教学，必须用直观、形象的教学手段来展示人体器官的正常结构和病变，传统的医学影像实验教学一直都是采用读片灯读片和电视录像的教学方法，由于众多的学生同时观察一张影像图片常常无法达到预期的效果。通过研制一套适用于医学影像教学的多媒体系统，将教学内容用动画和视频的形式呈现出来，有力于加深学生对理论知识的理解和掌握，增强学生实验的自主性，有利于新知识、新技术的传授[1]。

1 课件制作环境

1.1 硬件系统：计算机、数码相机、扫描仪、光盘刻录机等。

1.2 软件系统：（1）操作系统：Window2000/XP；(2) 文字处理软件：office2000/XP；（3）图像编辑软件：photoshop、CoreDraw；（4）声音编辑软件：WavestudiosoundEdit；（5）动画编辑软件：Flash、 3D SMax；（6）CAI制作软件：Authorware等工具软件进行制作。

2 软件设计的内容和方法

2.1 软件的内容：多媒体系统设计的医学影像教学过程分为：实验教学和实验考试两个方面，因此设计的多媒体实验教学系统由主控系统和数据库两部分组成：（1）主控系统分为实验教学系统和考试系统。①实验教学系统：在实验教学中把人体的6大系统，即神经系统、呼吸系统、循环系统、消化系统、骨骼系统、泌尿生殖系统的X线、CT、MRI、超声、核素显像的图片分别制成6个多媒体课件，独立挂在实验教学系统下，代替教师完成实验教学；②考试系统：把影像试验设计若干套试题，存入考试系统中，设定密码，期末考试每个学生随机抽取实体进行考试。（2）数据库：由影像图片库、临床资料数据库和相关理论知识数据库构成。①影像图片库存放X线光、CT、MRI等各系统的教学片、录像片及影像说明，供学生实验时使用。②临床资料数据库存放各种疾病的病理基础、生理变化参数、临床表现以及体征等数据，供试验过程中参考使用。③相关理论知识数据库存放各个疾病的基本理论、要点、思考题以及本学科的科研动态和最新进展。此外还存放一些标准的试验报告样板，供学生书写实验报告时参考。

2.2 软件制作方法：（1）文字输入：文字资料用文字处理软件制成纯文本文件。（2）图像采集：①将平时收集的影像资料（教学片）通过数码相机摄像后，用photoshop7.0工具软件进行编辑生成MP、JPG文件后存储。②直接利用一些数字图像，如DR/CR图像、MRI图像、DSA图像。③通过Internet获取。（3）声音录制：腹部和心脏的彩色多普勒检查所采集血流声像图和心音声像图等声音资料制成WAV文件，通过压缩软件对文件进行压缩成MP3存储备用。（4）最后按教学软件制作脚本进行各种素材对象的连接，并进行调试修改，形成聚文字影像、动画、声音为一体的交互式多媒体实验教学软件。

3 结果

本设计最终生成应用软件，可脱离开发环境，在Win95/98/2000/XP下运行，系统总容量为800MB，可以光盘或拷贝到硬盘使用。可用于实验演示教学、学生自学或实验测试。根据目前使用情况，本软件具有良好的人机交互性，能直观、形象、动态地观察人体器官的解剖结构和病变。有利于调动学生的积极性，增强学生实验的自主性，同时也方便了教师，有利于新知识、新技术的传授，使教学质量走上一个新台阶。

4 讨论

4.1 运用多媒体课件作为影像诊断学实验课的教学手段，是一种新型的教学模式，如何取得最佳的教学效果，值得进一步探讨。（1）多媒体实验教学系统的使用应与传统教学方法相结合，合理安排，决不能用课件完全取代教师胶片示教，对于那些重点掌握的内容，需两者结合进行；（2）制作课件所选用的工具软件以易学易用为宜，最好是教研室教师都会使用的软件，这样可以集体参加设计制作，既保证了课件质量，还可以提高教研室的整体教学水平。（3）画面背景以深色为佳，文字要少而精，字体宜大，这样可减少学生长时间使用引起的视觉疲劳；（4）注意多媒体播放速度，应以学生能看得清、听得见、记得下为标准，留给学生充分地观察时间。（5）注意师生互动，及时了解学生的实验速度，有针对性地进行重复示教和多角度观察。（6）针对不同专业不同层次的学生，选择最配套的内容和形式，这样可以减少教学过程的随意性，学生更容易学习和掌握[2]。

4.2 多媒体课件实验教学涉及教育观念和思维方式的改变，对实验课教师提出了更新、更高的要求。教师应掌握一定的现代教育理论、方法和手段，能够适应、熟悉和使用多媒体教学系统，把课件中的教学信息以最佳方式传授给学生[3]，并且要定期修改、不断完善课件内容，开发出更多、更适用的多媒体实验教学课件。

参考文献：

[1] 何家林.计算机多媒体技术在医学影像实验教学中的应用探讨[J].川北医学院学报，2004，19（1）：88.

[2] 牛晓军.解剖学多媒体实验教学课件制作和应用初探[J].四川解剖学杂志，2005，13（2）：52.

数字图像处理实验报告范文4

关键词：数据 诊断 图像处理 医疗信息系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）02-0256-02

随着电子计算机技术的迅速发展，计算机技术已渗透到医学及其管理的各个领域，可利用计算机获取、存储、传输、处理和使用医学及医学管理的各种信息，医学信息处理学已成为一门新兴的、医学与计算机技术相结合的边缘学科，对医学的发展起着重要的作用。目前，在基础医学方面利用计算机联机处理各种医学实验信息、模拟生物和生理系统，对研究生物的微观结构、神经活动、癌细胞的发生机理等，起到促进作用。在预防医学和公共卫生方面采用计算C实现了体检自动化，利用计算机模拟流行性疾病的蔓延及防治研究等。在医院综合管理方面利用医疗信息系统对医学进行综合管理，完善病历存储、药品管理、财务管理、办公信息化等，大大提高了医院的管理水平。下面介绍一些计算机在医学上的实际应用。

1 利用计算机处理医学实验信息

数值计算是计算机应用的基础，较早应用于生物化学和分子生物学方面，统计分析各种临床及生物医学数据也是数值计算。由于生物医学基础实验和临床诊断都是从人体或生物体上取得信号，这些信号具有信号微弱、干扰大、信噪比低及遵循统计学规律的特点，因而叠加法、直方图、频谱分析等各种统计分析的方法应用较多。在医学领域中，人体的许多生理信号，如心电波、脑电波、脉波、心音、呼吸频率乃至一昼夜间正常人的体温等等都是近似于周期性的，存在着相应的频谱。其中某些参数的频谱分析在医学研究和临床诊断中有实际意义。如果我们掌握了各种生理信息的频谱，就可以通过计算机来模拟它们，这在教学、科研和临床上都有实际意义。模拟标准的心电信号在计算机诊断和监护系统中是十分重要的，它是判别心电异常的依据。

2 应用计算机进行辅助诊断

计算机辅助诊断实际上是把大量的医学资料和医生的丰富经验，以电子数据的形式汇总存贮，并随着医学的发展不断更新完善。计算机处理数据的精确、覆盖面广泛、无间断性等特点使电子计算机进行辅助诊断具有重要意义。例如体表标测心电图即采用体表多电极同时记录体表各部位心脏激动造成的电位差。近些年，电子计算机自动采集体表众多部位的各瞬时电位变化，进行分析处理，绘制成等位标测图，它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信息，有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的关系。

例如在妇产科领域，英国普利茅茨医学院研究生院妇产科keith开发了智能胎心率与宫缩描记图（cardiotocography，CTG）计算机辅助分析系统。该系统采用了人工神经网络技术，它基于400多条具有专家水平的产时评估及处理规则，该系统还可像医生分析病情一样，对所做出的处理建议进行解释。由英国16家水平领先的妇产科中心的17位专家对该系统进行了评估，他们对从2400份高位分娩病例中选出的50份病例资料，同时进行人为分析和CTG系统分析，结果CTG系统与17位专家的意见基本一致，获得了令人满意的效果。

3 图像处理技术的应用

计算机在断层技术中的应用。图像处理是计算机应用中的一个重要方面。计算机断层扫描系统（CT）是断层摄影与计算机技术的结合，是图像处理技术最成功的例子之一。医生可通过计算机断层扫描系统（CT）精确地将心脏多个断层切面重建影像，密度分辩率高，图像清晰，并可获得三维空间信息。在心脏病诊断中主要用于心腔内肿瘤、心腔内血栓、室壁瘤的形成，夹层动脉瘤、心肌梗塞以及冠状动脉旁路移植血管通畅情况的随诊观察。在B超图像采集及病历管理方面的应用提高了检查的效率及病人信息管理的准确性。（1）操作方便，以往医生在给病人做检查时必须先将图像冻结，再点击鼠标右键来采集图像。而该系统采用脚踏开关，使医生们随时可以在不占用手的情况下完成图像的保存。同时只要医生将图像冻结，该图像就自动采集到计算机内。（2）友好的人机界面，系统采用智能医学词库，词库内的最常用的词语在词库的最前面，医生们只需利用鼠标双击选中的词语即可输入。不同的医生有自己独立的诊断专家库，使书写报告更为快捷简单，从而避免了操作者在每次完成病历报告时需手工输入大量汉字或进行繁琐的词语调用。（3）数据保存可靠。通常采用传统的暂存技术，一旦遇到死机或意外停电，如果没有保存图像，则所采集的图像会全部丢失。应用先进的软件存储技术，将采集的图像即时存储到相对应的病人目录下，可使图像数据安全可靠。（4）视频信号隔离技术。通常B超输出信号直接用视频线输送到图像采集卡，因为计算机采用的电源都为开关电源，如果计算机与B超同地，B超的图像易受到干扰，采用专用的光电视频信号隔离系统，将计算机与B超隔离，从而保证了B超图像工作站采集图像质量。

4 医疗信息系统

医疗信息系统有两种含义。从广义上来说，它是指所有与医学有关联的信息系统的统称，各类面向医院管理的信息系统都属于医疗信息系统的范畴；从狭义上来说，它仅涉及纯粹的医疗活动，是对相关的临床数据和知识进行综合管理和应用的信息系统。“医疗数字化”是目前数字化医院的建设重点。利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。它包含临床诊疗系统，电子病历系统，手术室监护系统，药品管理系统，检验管理系统，医学影像管理系统，病历管理系统，门诊管理系统、财务管理系统、办公自动化系统等等模块。医院所有的临床作业全部实现无纸化运行，病人的门诊和住院病历、检查结果等各类信息都完整地保存在医院数据库中；医生扔掉了纸和笔，不管是开具处方，还是各类检查检验、图像采集、传输，一切都在电脑前进行，在网络中传递；护士们每天测量完病人的体温、脉搏、血压等，都录入电脑，在电脑上自动形成曲线，并按时段图形显示，病人的生命体征一目了然。下面对一些主要的子系统进行简要说明：

1） 电子病历并不是简单地将传统的纸张病历进行电子化，而是反映了患者整个的医疗过程，储存了患者全部的医疗信息，包括病史、各种检验检查结果和影像资料，是对个人医疗信息及其相关处理过程综合化的体现。它的发展方向是实现患者一生的全电子病历，这需要全社会各医疗机构间的信息互连。

2） 影像信息系统即广义上的PACS系统，与狭义上的PACS系统只负责影像数据的采集、归档和通讯不同，它涵盖了狭义PACS系统和RIS系统的所有内容，并且突破了传统上PACS/RIS仅局限于放射科的范畴，面向医院内的所有影像科室，连接各种成像设备（包括CR、DR、CT、MRI等放射成像设备，以及超声、内窥镜等非放射成像设备），实现全院范围内的影像检查工作流管理、影像数字采集、数据归档管理、影像诊断报告、信息网络等功能。

3） 检验信息系统（LabInformalionSystem，LIS）以医院检验科的业务数字化为目标，通过连接检验仪器、收集检验数据，实现申请、检验、报告的自动化数字工作流。相比其他医疗信息系统，检验信息系统在国内的发展最早，目前国内已有很多医院建设了检验信息系统。大多数能够实现与检验仪器和HIS系统互连，完成基本的数字化工作流程。

4） 监护信息系统根据监护地点的不同，可分为重症监护信息系统、手术监护信息系统、急救监护信息系统和普通监护信息系统，它往往和各类床边监护仪、麻醉机、呼吸机等设备连接，收集各类实时监护信息，或利用掌上电脑等一些手段进行体温等监护信息的录入，并通过对所有监护信息的储存、显示、以及对各相应科室的业务数字化，实现病人监护的数字化管理。随着越来越多医院信息系统的开通，医疗环境将更加惬意。

5 结论

计算机已显著地影响了科学的发展，亦促进了医学的进步，信息高速公路最终将使世界医学信息网络连为一体，对全球医疗范围的扩大、医学的发展、医疗条件的改善、医疗费用的降低、医疗质量的提高等方面产生深远意义。

参考文献：

数字图像处理实验报告范文5

1 利用计算机处理医学实验信息

数值计算是计算机应用的基础，较早应用于生物化学和分子生物学方面，统计分析各种临床及生物医学数据也是数值计算。由于生物医学基础实验和临床诊断都是从人体或生物体上取得信号，这些信号具有信号微弱、干扰大、信噪比低及遵循统计学规律的特点，因而叠加法、直方图、频谱分析等各种统计分析的方法应用较多。在医学领域中，人体的许多生理信号，如心电波、脑电波、脉波、心音、呼吸频率乃至一昼夜间正常人的体温等等都是近似于周期性的，存在着相应的频谱。其中某些参数的频谱分析在医学研究和临床诊断中有实际意义。如果我们掌握了各种生理信息的频谱，就可以通过计算机来模拟它们，这在教学、科研和临床上都有实际意义。模拟标准的心电信号在计算机诊断和监护系统中是十分重要的，它是判别心电异常的依据。

2 应用计算机进行辅助诊断

计算机辅助诊断实际上是把大量的医学资料和医生的丰富经验，以电子数据的形式汇总存贮，并随着医学的发展不断更新完善。计算机处理数据的精确、覆盖面广泛、无间断性等特点使电子计算机进行辅助诊断具有重要意义。例如体表标测心电图即采用体表多电极同时记录体表各部位心脏激动造成的电位差。近些年，电子计算机自动采集体表众多部位的各瞬时电位变化，进行分析处理，绘制成等位标测图，它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信息，有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的关系。

例如在妇产科领域，英国普利茅茨医学院研究生院妇产科keith开发了智能胎心率与宫缩描记图((cardiotocogxaphy, CTG)计算机辅助分析系统。该系统采用了人工神经网络技术，它基于400多条具有专家水平的产时评估及处理规则，该系统还可像医生分析病情一样，对所做出的处理建议进行解释。由英国16家水平领先的妇产科中心的17位专家对该系统进行了评估，他们对从2400份高位分娩病例中选出的50份病例资料，同时进行人为分析和CTG系统分析，结果CTG系统与17位专家的意见基本一致，获得了令人满意的效果。

3 图像处理技术的应用

计算机在断层技术中的应用。图像处理是计算机应用中的一个重要方面。计算机断层扫描系统((CT)是断层摄影与计算机技术的结合，是图像处理技术最成功的例子之一。医生可通过计算机断层扫描系统(CT)精确地将心脏多个断层切面重建影像，密度分辩率高，图像清晰，并可获得三维空间信息。在心脏病诊断中主要用于心腔内肿瘤、心腔内血栓、室壁瘤的形成，夹层动脉瘤、心肌梗塞以及冠状动脉旁路移植血管通畅情况的随诊观察。在B超图像采集及病历管理方面的应用提高了检查的效率及病人信息管理的准确性。

(1)操作方便，以往医生在给病人做检查时必须先将图像冻结，再点击鼠标右键来采集图像。而该系统采用脚踏开关，使医生们随时可以在不占用手的情况下完成图像的保存。同时只要医生将图像冻结，该图像就自动采集到计算机内。

(2)友好的人机界面，系统采用智能医学词库，词库内的最常用的词语在词库的最前面，医生们只需利用鼠标双击选中的词语即可输人。不同的医生有自己独立的诊断专家库，使书写报告更为快捷简单，从而避免了操作者在每次完成病历报告时需手工输人大量汉字或进行繁琐的词语调用。

(3)数据保存可靠。通常采用传统的暂存技术，一旦遇到死机或意外停电，如果没有保存图像，则所采集的图像会全部丢失。应用先进的软件存储技术，将采集的图像即时存储到相对应的病人目录下，可使图像数据安全可靠。

(4)视频信号隔离技术。通常B超输出信号直接用视频线输送到图像采集卡，因为计算机采用的电源都为开关电源，如果计算机与B超同地，B超的图像易受到干扰，采用专用的光电视频信号隔离系统，将计算机与B超隔离，从而保证了B超图像工作站采集图像质量。

4 医疗信息系统

医疗信息系统有两种含义。从广义上来说，它是指所有与医学有关联的信息系统的统称，各类面向医院管理的信息系统都属于医疗信息系统的范畴;从狭义上来说，它仅涉及纯粹的医疗活动，是对相关的临床数据和知识进行综合管理和应用的信息系统。“医疗数字化”是目前数字化医院的建设重点。利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。它包含临床诊疗系统，电子病历系统，手术室监护系统，药品管理系统，检验管理系统，医学影像管理系统，病历管理系统，门诊管理系统、财务管理系统、办公自动化系统等等模块。医院所有的临床作业全部实现无纸化运行，病人的门诊和住院病历、检查结果等各类信息都完整地保存在医院数据库中;医生扔掉了纸和笔，不管是开具处方，还是各类检查检验、图像采集、传输，一切都在电脑前进行，在网络中传递;护士们每天测量完病人的体温、脉搏、血压等，都录人电脑，在电脑上自动形成曲线，并按时段图形显示，病人的生命体征一目了然。

下面对一些主要的子系统进行简要说明:

1)电子病历并不是简单地将传统的纸张病历进行电子化，而是反映了患者整个的医疗过程，储存了患者全部的医疗信息，包括病史、各种检验检查结果和影像资料，是对个人医疗信息及其相关处理过程综合化的体现。它的发展方向是实现患者一生的全电子病历，这需要全社会各医疗机构间的信息互连。

2)影像信息系统即广义上的PALS系统，与狭义上的PALS系统只负责影像数据的采集、归档和通讯不同，它涵盖了狭义PALS系统和RIS系统的所有内容，并且突破了传统上PALS/RIS仅局限于放射科的范畴，面向医院内的所有影像科室，连接各种成像设备(包括CR,DR,CT,MRI等放射成像设备，以及超声、内窥镜等非放射成像设备)，实现全院范围内的影像检查工作流管理、影像数字采集、数据归档管理、影像诊断报告、信息网络等功能。

3)检验信息系统(LahInformalionSystem , LIS)以医院检验科的业务数字化为目标，通过连接检验仪器、收集检验数据，实现申请、检验、报告的自动化数字工作流。相比其他医疗信息系统，检验信息系统在国内的发展最早，目前国内已有很多医院建设了检验信息系统。大多数能够实现与检验仪器和HIS系统互连，完成基本的数字化工作流程。

4)监护信息系统根据监护地点的不同，可分为重症监护信息系统、手术监护信息系统、急救监护信息系统和普通监护信息系统，它往往和各类床边监护仪、麻醉机、呼吸机等设备连接，收集各类实时监护信息，或利用掌上电脑等一些手段进行体温等监护信息的录人，并通过对所有监护信息的储存、显示、以及对各相应科室的业务数字化，实现病人监护的数字化管理。随着越来越多医院信息系统的开通，医疗环境将更加惬息。

数字图像处理实验报告范文6

[关键词] 医学影像存储与传输系统；DICOM3.0；医院信息系统；放射学信息系统

[中图分类号] R-05 [文献标识码] C [文章编号] 1674-4721（2013）03（c）-0172-02

近几年，医学影像存储与传输系统（picture archiving and communication systems，PACS）已经开始在县级医院普及，打破了传统的诊疗模式[1]，同时PACS与放射学信息系统（radiology information system，RIS）和医院信息系统（hospital information system，HIS）的融合程序已成为衡量其功能强大与否的重要标准[2]。尤其是卫生部对县级医院PACS能力建设资金的投入，加快县级医院PACS的建设步伐。本院作为项目单位已经实施完成，现将PACS的实施情况进行总结，供同行交流参考。

1 PACS的设备及实施方法

1.1 基本设备

PACS系统经省卫生厅统一招标，包括影像工作组服务器、大容量影像数据存储柜，影像客户工作站，诊断报告、登记及查询工作站等。支持DICOM3.0协议的MR、CT、DR、CR、数字胃肠和超声等医学影像设备。建设千兆光纤主干的独立PACS网络并接入HIS网。

1.2 实施方法

制定PACS项目计划书。计划书分总体设计、分步实施、充分调研、预留升级四个部分。即第一阶段保障PACS系统稳定运行，第二阶段将PACS与HIS连接并供临床直接浏览，最终与HIS等医院核心业务互连互通。各部分包括领导小组、实施小组、实施目标、内容、监督等，明确各自责任与分工明细。

建立PACS标准的实施流程。公司和医院分别指定一名专业人员现场协作，现场评估所有预备上线设备，确认机器型号、网络连接、工作站、数据转存等情况，生成详细评估单；院方根据评估单进行准备；待准备工作完成后，通知公司派实施工程师进院开始正式实施；首先进行服务器、存储、交换机等安装调试并接入PACS网，然后根据设备情况先易后难，按超声、放射、数字胃肠、CT和MR顺序接入PACS系统并即时组织培训。所有工作完成并稳定工作台30 d，本院现场逐一测试后出具验收报告。

完善系统维护方案。PACS要正常运转并发挥强大功能，必须要有专门的技术人员维护。我科配备两名专职人员，熟练掌握PACS系统常规操作和维护，随时随地指导医技科室人员。针对工作站多人操作特点，在系统上线前均离线进行系统升级和杀病防毒，封锁所有设备端口和无关应用程序；同时制定定期维护制度，定期巡检，保障科室设备使用[3]。

2 PACS实施效果

通过制定PACS实施计划书，建立标准化实施流程，严格规范操作，所有医技设备全部快速完成上线，所有医生均能熟练掌握PACS各项功能，使医技部门工作方法和工作方式焕然一新，实现了PACS查阅资料、浏览、快速生成诊断报告并打印等，基本实现网络化、数字化和去胶片化[4]，大大缩短了患者等候取报告的时间，提高了工作效率。

建立PACS业务的标准工作台流程，利用PACS数据流约束工作流程，减少差错现象，让患者按PACS登记顺序自觉排队，规范患者就诊次序，大大减少拥护和吵闹现象，提高了患者满意度。同时，根据设置不同级别访问权限，临床医生直接通过医用显示器在线查阅患者图像信息，快速获取有效诊断信息。

3 PACS优势功能分析

3.1 工作效率和工作质量有效提高，诊疗和管理流程得到优化

PACS系统从根本上改变医技科室传统的工作流程及诊断流程，工作效率明显提高，诊断报告书写明显加快，质量得到明显提高。尤其是报告模板的灵活设计与应用，大大加快了诊断报告的书写。既为患者提供了规范、整洁、简单明了的诊断报告单，又缩短了书写报告的时间，使医生有更多时间用于影像图像分析及诊断，提高了诊断质量，达到有效缩短患者等取报告时间，减少医疗费用、降低医院医疗成本等效果[5]。

3.2 图像胶片的集中数字化保存，整合医技诊断报告资源

利用PACS系统实现了医技科室影像资料的完整、长期保存，为医院开展教学科研提供了宝贵的资料，彻底解决医技影像分散存储、无序管理的现象，为医院整合资源，如建设集中阅片室等提供技术保证，全方面地解决了医学影像的获取、显示、处理、贮存及传输与管理，使得医院的综合管理水平有了比较显著的提高[6]。

3.3 逐渐减少医学影像胶片使用量

作为使用习惯和患者认识的医学影像载体，仍会存在较长一段时间，传统影像胶片仍然会在医院的门诊、病房、手术室等部门流转[7]。如何充分发挥PACS和传统影像胶片的功能，减少业务过程中的手工处理，实现院级胶片数字化，不断降低胶片消耗量，逐步实现信息化和无纸化办公，不断推进“DICOM电子胶片”是医院影像数字化管理中迫切需要解决的问题[8]。

3.4 丰富影像学教学内容，取得良好教学效果

本院PACS系统运行时间尽管不太长，影像教学的优势已逐步发挥出来，海量的图像资源为同类疾病、同类患者的不同病程等各种情况提供多层次多角度的强力检索，充分发挥图像的功能，大大提高教学的质量和效率。

PACS系统打破本院医技科室多年来的固有工作模式，给全院带来了工作效率的提升。对于影像医生，方便快捷地获得高质量的图像信息诊断，减少工作量，提高工作效率，为教学科研提供宝贵资料。对于临床医生，可根据授权情况，随时随地在任何医生工作站和临床终端调阅患者检查信息[9]。

PACS系统实施涉及医院多科室、多领域，如计算机网络、PACS专业技术、医疗设备和临床医学等，项目实施及应用过程中需各方人员保持良好的沟通协调机制，及时协商处理出现的各类意见或建议，不断地完善实施方案，最终达到最佳的实施及应用效果。

[参考文献]

[1] 王琨，张清芝，郑二维，等. 基于PACS的影像学检查流程优化研究[J].中国医院管理，2011，31（12）：44-45.

[2] 廖金红. PACS的发展和展望[J]. 医疗装备，2012，25（3）：16-17.

[3] 钱琳琳，古凯，张萍萍，等. PACS系统维护维修解决方案[J]. 医疗装备，2012，25（4）：66.

[4] 许朝璇，赵志清，刘星宇，等. 放射科日常工作中PACS的应用体会[J].中国现代医生，2011，49（1）：62-63.

[5] 陆伟. 基于Web技术的医生工作站调阅LIS/RIS/PACS图文报告的接口设计与实现[J]. 中国医疗设备，2012，27（3）：38-40.

[6] 李丽娟. 医院影像存储与传输系统在医院信息化管理中的应用[J]. 中国医药指南，2011，9（18）：176-177.

[7] 王志康，娄海芳，孙建忠，等. “DICOM电子胶片”在医院影像信息化中的应用[J]. 中国医疗设备，2012，27（2）：41-43.

[8] 沈强. 数字化技术在影像打印管理中的应用及意义[J]. 浙江临床医学，2011，13（6）：708-709.

数字图像处理实验报告范文7

论文摘要介绍扫描探针显微镜教学演示软件。该软件将CAI技术和SPM技术结合在一起，主要运用文字说明，静态图像，三维动画，模拟仿真等方法，对SPM的初学者进行SPM的原理介绍和使用培训，可以大大缩短他们的学习时间，并能使其在较短的时间内对SPM有一个较为深入和全面的了解。

1引言

1982年，IBM瑞士苏黎士实验室的葛·宾尼（G．Binning）和海·罗雷尔（H．Rohrer）研制出世界上第一台扫描隧道显微镜（ScanningTunnellingMicroscope，简称STM）．STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的[1排列状态和和表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的探究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。为表彰STM的发明者们所作出的杰出贡献，1986年宾尼和罗雷尔被授予诺贝尔物理学奖金.NanoVisual，教学型扫描隧道显微镜可在机械教学中发挥良好功能。

2教学型NANOVISUAL扫描隧道显微镜

NanoVisual是针对高等院校实验课程和中学素质教育而设计的教学型扫描隧道显微镜。为了适应教学要求，NanoVisual去繁就简，扫描部件高度集成，操作流程简练便捷，具备工作原理清楚、稳定性优越等特征。在线控制软件和后处理软件用户界面友好，辅以生动的教学课件，引导学生轻松把握扫描隧道显微镜的原理和基本操作方法。[2NanoVisual扫描隧道显微镜具有一定的可扩充性，可以根据需要增加某些功能部件，从而具备一定科研能力。

3主要性能

扫描图像BMP/TIFF全兼容文件格式，当前全部工作环境参数同步保存。基于WindowsXP/2000/9X的在线控制软件和后处理分析软件，简约化的扫描隧道显微镜探头，初学者只需经简单的培训即可把握操作方法，具有I-V曲线等测量分析功能，具有图形刻蚀模式和矢量扫描模式的纳米加工技术，样品尺寸直径30mm、厚度10mm。主控制系统采用德州仪器(TI)32位数字信号处理器(DSP),每秒可实现高达10亿次32位运算。主控制系统采用10M/100M快速以太网(FastEthernet10/100)和计算机连接。[3全数字控制,系统状态、仪器类型、扫描器和探针架参数智能识别和控制。具针尖表征及图像重建功能(针尖形貌估计/图像重建/用已知针尖重建图像)。按功能模块划分的纵向插卡式结构，便于日后系统维护和升级。

3.1.技术指标

1）软件系统摘要：基于WindowsXP/2000/9X的在线控制软件和后处理软件。

2）系统功能摘要：扫描隧道显微镜（STM）。纳米加工和操纵，包括图形刻蚀模式和矢量扫描模式。

3）参数性能摘要：电流检测灵敏度摘要：≤10pA。图像分辨率摘要：128X128,256X256,512X512,1024X1024。扫描角度摘要：0～360°。扫描频率摘要：0.1～100Hz。预置隧道电流摘要：0.1～10nA。偏置电压摘要：-2～+2V。

4）电子控制系统摘要：8通道16-bitDAC，建立时间1.5微秒。通信接口摘要：10M/100M快速以太网（FastEthernet10/100）接口。

5）机械性能摘要：样品尺寸摘要：最大可达直径30mm，厚度10mm。全自动步进电机控制进样系统。

4扫描隧道显微镜（STM）[1，2原理分析

扫描隧道显微镜（STM）的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被探究物质的表面作为两个电极，当样品和针尖的距离非常接近时（通常小于1nm），在外加电场的功能下，电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。隧道电流I是电子波函数重叠的量度，和针尖和样品之间距离S和平均功函数Φ有关.[4。

隧道电流强度对针尖和样品表面之间距非常敏感，假如距离S减小0.1nm，隧道电流I将增加一个数量级，因此，利用电子反馈线路控制隧道电流的恒定，并用压电陶瓷材料控制针尖在样品表面的扫描，则探针在垂直于样品方向上高低的变化就反映出了样品表面的起伏。

将针尖在样品表面扫描时运动的轨迹直接在荧光屏或记录纸上显示出来，就得到了样品表面态密度的分布或原子排列的图象[5。这种扫描方式可用于观察表面形貌起伏较大的样品，且可通过加在z向驱动器上的电压值推算表面起伏高度的数值，这是一种常用的扫描模式。对于起伏不大的样品表面，可以控制针尖高度守恒扫描，通过记录隧道电流的变化亦可得到表面态度的分布。这种扫描方式的特征是扫描速度快，能够减少噪音和热漂移对信号的影响，但一般不能用于观察表面起伏大于1nm的样品[6。

是利用SPM进行纳米加工的客观依据。同时也说明，SPM不是简单用来成像的显微镜，而是可以用于在原子、分子尺度进行加工和操作的工具。

5教学课程布置

1）第一周摘要：原理简介和上机模拟。课后着手资料定向查询并预备实验报告。

2）第二周摘要：演示和学生实验。先用铁丝作探针练习，熟练后再用铂铱合金丝制作针。指定样品（光栅）的测量。

3）第三周摘要：改变电压及扫描角度重新扫描，进行图像处理。课后资料定向查询并完成实验报告。报告内容摘要:心得、心得及建议，STM在某个领域的应用或STM仪器的某部件的原理。

4）第四面摘要：宣讲实验报告，每人15分钟（包括5分钟提问）。

6图像处理

1）平滑处理摘要：将像素和周边像素做加权平均。

2）斜面校正摘要：选择斜面的一个顶点，以该顶点为基点，现行增加该图像的所有像数值，可多次操作。

3）中值滤波摘要：傅立叶变换。对图像的周期性很敏感，在做原子图像扫描时很有用.

数字图像处理实验报告范文8

一、建筑材料虚拟实验的构建

1.实验的设计思路。建筑材料虚拟实验的构建目标是提供网络教育实验教学的新方式，将建筑材料实验从实验室搬到网络平台，使在职人员可通过网络平台做水泥、钢筋、混凝土、砂浆等多种基本建材实验，结合真实实验，从而更好地达到建筑材料实验教学的目的。建筑材料虚拟实验具体内容包括：（1）与实验原理相关的国家标准、规范以文本的形式导入网络平台。（2）实验操作步骤利用实际录像以视频的形式展现或者用数码相机拍摄实验主要过程图片加以滚动的字幕表示。（3）利用实验操作结果，手动进行数据的记录与处理。

2.实验的构建功能。该虚拟实验的构建功能如图1所示，主要包括原理规范、操作演示、视频演示和实验报告等内容，既包含了教学大纲中对实验的基本要求，又建立了辅助教学和在线交流功能。原理规范主要介绍了每个实验的基本原理、实验依据、实验设备和相应的取样、操作程序，其形式为文本。学生可以通过在线浏览和文档下载初步掌握实验的总体过程。操作演示是在实验原理的基础上，为刚开始进行实验操作的学生设计的一个作为参考用的实验指导步骤，采用图文混合方式，将实验步骤具体分解，能有效、快速地辅助学习者了解该实验的操作过程，是对实验的总体指导，其步骤是规范和标准的。视频演示是整个虚拟实验的核心，主要包含了水泥、混凝土、砂浆、钢筋等实验教学内容的录像资料。采用真实的设备、素材进行实验，以连续的活动图像，真实、有序、同步、形象地实现实验的全过程。通过视频演示，学生不仅可以掌握实验过程、实验原理，同时也能直观地掌握仪器设备的操作技术。在视频演示中还特别设计了局部放大功能，可以让学生清晰地观察到试件在加载过程中的变形状况及仪器设备的数据记录，使得实验数据不失真实，数据处理规范标准。实验报告是通过实验中的观察、分析、综合、判断，如实地把实验的全过程和实验结果用文字形式记录下来的书面材料。学生可以通过网络平台下载实验报告模板，根据模板要求填写实验数据并计算分析得出结果。辅助教学和在线交流功能使学生在实验过程中遇到的问题疑难点可以向教师请教，教师也可以随时发送测试题来检查学生的掌握程度。

3.实验的构建资源。（1）引入数字化仪器，建立实验硬件环境，建筑材料虚拟实验应结合课程特点，创建虚实结合、以实为主的实验教学模式。通过数字化仪器，提高实验硬件建设水平，增强实验教学功能，并能够在数字化实验环境下，完成常规的实验任务，培养学生基本实验方法、实验能力，同时通过网络把数字化实验环境扩展出去，使实验得到有效延伸，大幅度提高实验设备的利用率。（2）构建以计算机为主体的数字化实验平台，建筑材料虚拟实验要真正体现出其教学优势，必须以计算机为主体，构建虚拟实验平台。一方面计算机作为控制设备，能充分开发数字化仪器的功能，另一方面计算机构建起虚拟实验平台，学生可以通过平台直接进行在线实验学习，在时间和空间上大幅度地拓展了实验环境。（3）发挥网络优势，形成立体化实验教学模式，网络是建筑材料虚拟实验的神经线，它可以保证数字化实验的高效率运行，达到最佳效果。一方面网络把数字化仪器设备等硬件资源发散出去，开展远程实验，充分发挥数字化仪器设备的优势，提高了利用率。另一方面网络把虚拟实验平台、多媒体课件、实验辅导资料等软件资源发散出去，打破了传统实验的时空限制，提高了远程实验学习效果。（4）建设现代化管理手段，保障数字化实验顺利开展，网上实验管理可以实时监控学生的实验学习情况，实现实验预约、解惑答疑、报告提交、实验讨论、自我测试等功能，通过批阅学生的预习报告、查看学生的网上提问和测试结果，及时了解学生的学习情况，便于有针对性地安排辅导。

二、建筑材料虚拟实验的应用效果

1.全面推进了实验教学现代化。实验数据的实时采集、实时传输、实时记录、实时绘图、实时分析和实时分享使建筑材料实验环境无限扩展，同时教学实验模版、实验结果以及实验报告的电子化，使得教学评价和教学指导的模式更加现代化，从而可以进一步促进教学、优化教学。

2.有效加深了学生对实验现象和原理的理解。由于建筑材料虚拟实验的结果非常直观、精确，学生对许多实验现象的直接观察和定量记录得以实现，对实验结果的认可度和把握性大大提高，从传统的死记硬背地机械性学习转变为有意义的理解性、探究性学习，学习效率和效果也将随之提高。

3.建筑材料虚拟实验有助于培养学生综合应用现代科技的能力。作为未来世界的主人，当代学生需要体验并实践各种先进的实验理念和实验技术，数字化实验室建设为学生个体发展现代科技素养提供了契机，学生可以运用各类传感器、数据采集器、计算机以及必要的实验配件等硬件通过开放性的软件进行各类实验操作，实验的综合性和现代化是空前的。

21世纪是信息技术高速发展的时代，建筑材料虚拟实验作为网络实验教学的创新成果具备良好的发展前景。我们应密切关注现代化技术，使虚拟实验在网络学习中发挥更重要的作用，进一步扩大网络教育的规模。

作者：田丹单位：大连理工大学远程与继续教育学院

数字图像处理实验报告范文9

关键词:研究素质;专业课教学;教学改革

中图分类号:G642文献标识码:B

高水平研究型大学在国家的创新体系中发挥着越来越重要的作用,在人才培养体系中发挥着不可替代的作用。研究型大学在组织运作方面的特征中很重要的一点是“以研究为基础的教学”,即研究型大学的本科教育应把教学重点从过去的传授知识转移到以研究、探索为基础的教学上来,应采用现代教学方法,使学生从单纯的知识和文化的接受者变成探索者,让教师、研究生和本科生共同参与这种探索的过程。研究型大学在产出人才方面的特点是:培养高层次社会精英。从人才培养的角度看,研究型大学承担着培养政治、经济、文化、科技等领域领袖的重任。研究型大学一般通过科学研究,致力培养具有创造的兴趣、情感、人格等精神气质,具有创造性的观察力、记忆力、想象力、操作能力、撰写论文能力的社会精英。如何充分发挥研究型大学综合优势,加强科技创新与人才培养的结合是我们近年来在课程教学中一直深入思考的问题。本文以本科生专业课中的研究素质培养的环节设置为线索,探讨了研究型大学学生研究素质培养的关键问题。

1研究型大学人才培养定位

研究型大学一般通过科学研究,致力培养具有创造的兴趣、情感、人格等精神气质,具有创造性的观察力、记忆力、想象力、操作能力、撰写论文能力的社会精英。这样的人才培养定位决定了要在培养环节中要兼顾上述各方面能力的培养,研究型大学突出的特点和资源在学科方面有一定的优势,在师资力量等方面具有优势,在相关的科研工作中具有一定程度的领先作用,这些为实现预期的培养定位提供了必要的基础和实现的条件,也使得在专业课中引入科研素质的培养并卓有成效地实现培养目标成为可能。

2研究型大学人才培养环节

研究型大学的原有课程体系已建立而且基本比较完善,尤其是专业课程体系和实践环节经过多年的教学实践已日臻全面深入并衔接得当。目前的课程体系注重知识的传授,对学生创造力的培养略嫌不足,对学生撰写论文的能力和作技术报告的能力的培养很少涉及。为加强本科生的研究素质培养,设置专门的科研素质培养课程的可行性不大,而且如果不与专业课结合,效果有限。通过分析专业课的特点,选择一些适合于进行研究素质培养的课程进行课程改革,增加研究素质培养的环节,不仅可行,而且必要。我校计算机学院在专业课的教学中加入本科生的研究素质培养环节,并设立了教改项目进行研究,三年的教学改革结果说明,在专业课教学中加入本科生的研究素质培养环节不仅可行,而且必要。

“数字图像处理与模式识别”是一门具有综合性的课程,其所涉及的应用领域具有一定的前沿性,是一个培养创新人才素质的良好实践平台,故我们选择该课程为试点强化素质培养。

3如何在专业课教学中培养学生的科研素质

经过分析,我们认为,研究型大学本科生的基本研究素质包括:“听”、“读”、“做”、“写”、“说”五个方面。而“听”、“读”、“写”、“说”是围绕着“做”展开的。“听”是指学生在听课环节能够得到本专业较全面的专业方向概述和前沿的专业方向进展简介;“读”是指教师布置的作业中有阅读(英文)论文的作业并在理解论文算法的基础上能够开展“做”的工作;“做”是指能够在理解算法的基础上现算法;“写”是指能够撰写技术报告;“说”是指能够将所做工作完美地进行展示,做好演示文档,清晰有条理地作口头报告。

以“数字图像处理与模式识别”课程为例,在“听”的环节中,讲授部分点面结合,知识点:以研究问题激发,引入问题和解决问题;知识面: 拓展专业眼光,介绍新的研究方向,以具体问题深化学生的学习兴趣和研究兴趣。如讲授傅利叶变换时强调傅利叶的贡献和他学术思想发展的历程(知识点),以数字水印举例说明离散余弦变换的应用,进而介绍数字水印技术的现状(知识面)。

在“读”的环节中,安排学生阅读快速傅利叶变换或离散余弦变换的论文,在理解了论文算法的基础上,顺利进入“做”的环节,即实现上述算法。

在“写”的环节中要求学生将“做”的结果以技术报告或论文的形式总结出来,要求学生从算法介绍、算法的实现过程、实验结果分析比较、给出结论几个方面撰写技术报告,为日后的科学研究打下基础。

在“说”的环节中,给出演示文档的模板,启发学生突出重点、简洁深入地进行口头报告。

在课程实验环节设置中,我们对讲授环节未能深入的部分进行补充,充分体现做、写、讲三方面的能力培养。将实现算法、撰写技术报告、做PPT和口头报告的技巧在课程教学时有所体现,并通过学生的具体实践使其掌握。比如,在学习边缘提取的知识点时,我们在讲述了理论算法后,安排的课程实验是让学生实现三种以上的边缘提取算法。要求学生写出技术报告,包括这三种方法的原理、实现过程和结果、三种方法结果的比较分析和思考,鼓励一些同学对算法进行改进,将改进算法的原理、过程和结果总结在技术报告中;最后,将技术报告总结成PPT的形式并分组作口头报告,通过实践和小组讨论提高学生撰写技术报告和作口头报告的能力。

以上环节使学生既深入理解了算法,又从研究的角度分析了各个算法的优缺点并改进了基础算法,分析了每种算法的适用范围。事实上,上述过程是研究环节的一种真实演练。

研究型大学本科生的研究素质的另一重要体现是对专业前沿方向有一定的认识和了解。对于这一研究素质的培养,我们结合学校拥有的综合科研环境,利用展示的方式使学生了解了所学习课程与目前前沿研究热点的结合点,在“数字图像处理与模式识别”教学中,我们演示了人脸识别、虹膜识别、数字水印等系统,随后从技术实现的角度,给出这些系统的实现框图,针对每一步的实现,给出与所讲知识点的对应关系,极大地激发了学生的学习兴趣,也增进了学生对这些领域的认识。更进一步,我们就一些应用的实际问题,如银行区域的人员监测等,启发学生利用所学知识给出解决问题的方案,培养了学生针对具体应用研究问题和解决问题的能力。

4结语

经过三年的教学改革,通过对已毕业学生的跟踪调查,以上的教学方法对学生适应研究工作起到了良好的作用,提高了学生的研究能力,培养了学生的研究素质。

参考文献:

数字图像处理实验报告范文10

数字背景下的广告视觉文化时代

“视觉是最强的销售力。”广告摄影是广告活动的一部分,也是推进销售的最直接部分。可以说,消费者更愿意为给他们带来视觉冲击力的产品买单。因为,现代广告更多针对的是人们的购买动机而非产品的美德。消费者购买的不是产品,而是产品提供的满意度。在数字背景下,广告摄影运用数码特效,可以做到在真实表现产品的同时也赋予品牌鲜活的生命与内涵,从而使消费者在广告图片中体验到更强烈的价值认同感和满足感。

另外,从众多广告表现方式的比较来看,如今没有哪一种表现方式可以和摄影广告相匹敌。因为,室内室外、报纸杂志、车身柱体、彩旗灯箱、直邮网络,摄影广告几乎无处不在。这些无处不在的广告摄影图片,无形中左右着我们的生活,勾起我们的欲望,并凭借其视觉的直观性、丰富性和强大的传播力,最终达到视觉消费的满足。所以,在当今多种媒体接轨、多种技术融合的数字时代,广告摄影的传播优势和广告效果是显而易见的,并且随着数字化程度日趋提高、网络日益发达,摄影的应用率还将进一步提高。摄影正在以这种共享方式丰富着大众的生活。不论是作为个人休闲娱乐,还是作为现代视觉传播媒体,或者是艺术创作方式,摄影在当今社会都扮演着重要角色,它与广告的结合,塑造着当今以视觉图像为中心的广告视觉文化时代。

数字背景下广告摄影的特点

创意是灵魂。即使进入数字化时代,创意依然是灵魂。广告摄影是摄影的一个种类,只不过它是带有商业目的性的。也就是说,广告摄影是一种依附于市场经济的摄影活动,但又不是纯粹商业的,它本身带有强烈的艺术创作色彩。所以,“创意是广告的灵魂”,没有创意的广告会立即被淹没。只有创意独特、耐人寻味的广告,才能引起大众的注意、欣赏、读解与思考。因为,当人们在摄影图片前静静地审视时,照片上定格的影像会使我们的内心发生共鸣并在瞬间产生感动。广告摄影就是利用这种交流方式表现其创意,提供强有力的视觉阐释,给人以强烈的震撼,以达到其商业宣传的目的。

在数字化时代,广告摄影创意表现的形式更加多样化。人们可以运用各种技巧和工具来实现自己与众不同的创意和灵感,从而实现广告吸引观者注意的首要任务。因此,与传统的广告摄影相比,数码技术应用下的广告摄影师可以不再强调摄影的工艺性和追求视觉的愉悦感,而是重在个人观念的视觉物化。通过后期再加工合成或电脑绘图制作的影像使摄影将记忆中的现实空间转化为想象中的拟像空间,使形象失去原来的内容和意义,产生出新的意义系统。比如图一广告所示:用排列整齐的馒头和新鲜的玉米棒重新组合嫁接,获得一个全新的视图,完美地诠释了其广告创意。

所以说,是数字技术为我们提供了多元选择,使得一些广告摄影师能从中找到一种全新的表达自己思想和观念的创作媒体。比如,米开朗基罗的《大卫》成了穿着泳裤的泳裤广告;罗丹的《思想者》成了抽水马桶的广告;安格尔的《瓦平修浴女》中的床换成了沙发。虽然还有些摄影师依然坚守摄影媒体的本体特性,以自己的责任感和使命感来记录现实,用影像表达自己的思考,但是,不管是哪一类的广告摄影创作,都可以通过数字摄影技术使自己的摄影作品表现得更丰富、更震撼。

从操作性来看,数码拍摄更加灵活方便。近年来,伴随着数字技术在摄影领域的全面运用,摄影发生了翻天覆地的变化。拍摄器材不再仅仅局限于胶片相机、数码相机、数码摄像机、智能拍照手机、拥有摄像头的各种电子设备等,这些数字化设备大部分具有智能化操作系统,拍摄简单,并具有即时检视影像的便捷性,更重要的是价格大众化。所以,摄影艺术几乎具备了其他任何视觉艺术形式都不具备的明显优势,人们实现了可以随时随地拍摄自己感兴趣的影像的愿望。

从低碳环保的角度来看,数字摄影的成本更为低廉。数码相机在拍摄时可以不用考虑胶片成本问题,只要存储空间足够大,就可以换用多个角度、多种构图来反复拍摄。另外,数码相机相对于传统相机的另一大技术特点是具有“拍完即显”的功能,使用者可以通过回览功能看到刚刚拍摄完成的图像,把满意的留下,其余删除即可。而且影像图片不用再通过复杂的程序来冲洗,而是更加简单和易于创作;同时,图像的存储、处理、传输不再依靠繁重的载体,更加方便和快捷。

数字背景下广告摄影的法律与伦理道德问题

首先,数字背景下广告的真实性内涵得以拓展。摄影是一种复制活动,它的独特性就在于自然、本色、朴实无华,给人以真实感。但是广告摄影表现的是另一种真实,这种真实表现的是产品带给消费者的满足感,而不单纯是产品的特点。但是摄影技术及后期处理技术的发展,在给人们带来视觉大餐及强烈的视觉震撼的同时,也带来了“失真”或“虚假”的问题。数字摄影解构了传统摄影的确证和记录的本质,给广告图像的真实性带来了信任危机。因为数字化暗房技术和强大的修图软件彻底颠覆了对于影像“眼见为实”的惯性思维。摄影能忠实记录现实的标签被摘掉,数字化科技催生了“高度逼真”,但却是经过电脑修改或合成的虚拟影像,摄影坚持的纪实性受到了严重的挑战,因为大家不能确定自己看到的影像是不是真实的“虚幻美”。[2]很多广告摄影作品给人以似真非真、亦真亦幻的感觉。如PC home Online网络家庭《物质篇》:两个物品陈列和装饰风格一致的客厅一上一下,方向相反拼接在一起,似乎展示的是生活中年轻职员的生活情景,但每个器物旁边的黄色顺序编码条又告诉你这是“非现实”,特别是将图形旋转180度时,广告图像的“上”和“下”又完全置换。就这样通过时空的交错、拷贝,现实与图像的拼贴,让人体验到一种“真实的虚幻”或“梦幻的真实”。

当然,广告摄影不管是运用“真实”手法还是“梦幻”手法,广告本身都要求拍摄的商品形象尽量完美,因为画面上的任何瑕疵和失误都可能使顾客联想到商品的质量问题,使顾客对商品或企业产生不信任感,从而影响产品的销售。但是,如果过分美化和夸张,脱离了产品的实际形象,那就可能成为虚假广告,反而会给品牌或企业带来更为严重的后果。所以,尽管广告法的管理和约束能使人们在视觉冲击的狂欢中保持镇静,但是,广告图像却凭借数字技术不可阻挡地创造了崭新的广告形象。广告信息传达的真实性内涵得以拓展,有了虚拟语境的特点,广告推销的不仅是产品而更是现代生活的新理念和视觉神话。并且由于数字影像后期处理技术的发展,使创意得以充分实现并无限延展,从而极大地增强了广告的市场效应。因此,在今天数字时代背景下广告摄影技术和技巧的适度运用显得尤为重要。[3]广告摄影既要遵守广告的真实性原则,有社会责任感,又要灵活地运用数字技术,只有这样,才能使我们的广告摄影更加完美。

其次,广告摄影的伦理道德约束依然不容忽视。“以高尚的精神塑造人,以正确的舆论引导人,以优秀的作品鼓舞人”,这是艺术人生中的高尚目标,也是广告摄影者应有的追求。广告摄影作为一种传播手段,自身担负着一定的社会职责,这份责任并不是某些商人为了利益而能使其轻易放弃或打破的。所以,有时候法律所不能涉及的一些方面要靠道德来约束。比如在广告摄影作品的内容上,不能有违背社会道德的表现。包括低俗、失真、程度轻微的欺骗、诱惑、有争议、不正当比较、与民族文化相冲突、污染视听、对特殊人群歧视等不利于社会良好风尚的内容。如某房地产平面广告,图片是一个“怀孕”的大肚子男人形象,广告语是“这次,真的搞大了,上品,把小户型搞大了……”,说的是其楼盘1室1厅小户型,却有更大空间,这空间是惊人的出乎你的意料。广告为突出“大”就使用了怀孕肚子大这个主题,并且运用数字技术手段把“孕妇”设计成了一个男人怀孕这种与传统伦理道德相悖的形象,实在让人难以接受。而早在1996年,曾获戛纳广告节金狮奖的作品《心脏》,画面上只有三颗一模一样的心脏,心脏上分别标注“WHITE(白)”、“BLACK(黑)”、“YELLOW(黄)”,图像似乎十分简单,诉求十分清楚,内涵却让人回味:人类皮肤的颜色大不相同,但却具有相同的心脏。在种族歧视、民族矛盾等问题现实存在的背景下,解读《心脏》,能够使人感悟到对于人类的多样性的宽容和尊重。所以,广告摄影作为广告活动中的一个重要环节,有责任对社会产生积极的影响。

但是,无论是印刷时代、电子时代还是当前的数字时代,商业图像制造者都热衷于利用情色的视觉冲击力和其背后的性别争议来提升人们对广告画面的注意力。广告摄影图像中最常见的内容就是女性形象,从林林总总美女的照片中,可以看到男性目光的热切注视。这些表现女性的媚态或性的广告摄影,在拍摄技术或“光影修辞”方面遵循男权的视觉语法,创造出维护男性心中理想女性形象的视觉神话。[5]意大利时装品牌SISLEY自1999年以来,一直聘用擅长情色风格的时装摄影师泰诺·理查德森,拍摄以性暗示、性比喻,乃至性表现为主题的品牌推广广告,基本上以物化女性形象为主要拍摄思路。长期以来,SISLEY女装和男装品牌以性别的侵犯性和争议性成为广告摄影创意的争议主题,在消费者心中逐步形成性感出位,乃至黑暗猥琐的负面形象。直到2008年春夏,SISLEY品牌在广告中另聘了北欧女时装摄影师Camilla Akrans,拍摄具有新古典主义审美的、强调高雅的女人味和体面的男人味的广告照片才打破了这种情色表现的广告摄影策略。这个案例充分说明偏离道德的情色商业摄影策略并不能满足不断升级的视觉消费的持续性力量。

数字图像处理实验报告范文11

关键词：PACS；临床应用；医院信息系统；数字化医院建设

中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 04-0000-02

Construction of PACS and Its Application Preparation

Zhang Xiangxing

(The Third Xiangya Hospital of Central South University,Information Center,Changsha410013,China)

Abstract:With the construction,implication,and development of the PACS system,how to build medical image PACS system has become the core duty of numerical construction of the modern large comprehensive hospitals.different norms of the hospitals,the constructions and demands of the PACS are different,and the preparations of the earlier stage are also different.This article will give you a good example of the introduction and knowledge of the PACS construction of our hospital about that.

Keywords:PACS;Clinical Application;Hospital Information System;Digital Hospital Building

一、PACS系统及其发展阶段

PACS是（Picture Archiving and Communications System）的缩写，全称为图像存储与传输系统。以医学影像领域数字化、网络化、信息化的趋势为要求，从而替代传统的胶片格式，以高效率、高性价比实现医学影像和病历信息的系统。按照不同的用户需求、实现目标可将PACS划分三个阶段：

（一）以影像设备之间的图像通讯和存储为系统建设目标而构建的PACS，即第一阶段PACS。它是从80年代末到94年，以工作站的方式出现，简单的把影像设备的图像通过采集或扫描方式储存在计算机，做一些图像数字化处理的功能.可以称之为Mini PACS（微型PACS），从而也就诞生了PACS系统。

（二）为实现影像科室的数字化诊断为建设目标而构建的PACS，即第二阶段PACS.它是从95年-99年，随着计算机网络的逐步普及，实现了医学影像的部分网络化。PACS系统是将病人信息、检查信息相结合起来，带有病人信息、检查部位、预约时间、查询、统计等功能。PACS系统将一个影像科室内所有影像设备连接，对其图像做集中存储，实现科室内部影像数字化诊断，实现不同设备的图像资源及病人相关信息的共享。

（三）为满足以数字化诊断为核心，将医院整个影像工作管理全过程而构建的PACS。即第三阶段PACS.从98年开始，全面走上数字化的阶段，并且将PACS应用到临床医学的阶段。这一层次的PACS人们称之为Full－PACS，又称为HospitalPACS（全院整体化PACS）。它涉及到放射科、超声科、内镜室、核医学科等相关影像科室，临床医生开具的电子申请单将涉及病人的基本信息、临床诊断、症状、体征、等等影像医生需要的资料，传递给影像医生。影像医生便能及时查看病人检查的图像，并出具精确的诊断报告给临床医生，从而实现诊治资源的共享。

二、建设PACS系统的前提条件

（一）为了保证FULL-PACS项目的顺利实施，医院成立了FULL-PACS项目管理与实施两个工作组，并由一位分管副院长来任组长，信息科及相关科室负责人为组员，负责项目的决策与管理工作。实施组由影像中心、临床科室、信息中心技术骨干组成。在管理组的领导下，负责项目的文档管理、技术支持及项目的实施与后期维护。为此，医院专门召开了各有关会议，并邀请PACS软件供应商作专题推介。同时在经费上，院领导也给予保证和大力支持。

（二）网络规划：首先要求它能完成从各种影像设备上获取图像，并能快速地在医院网络上传输图像，最终达到不失真地长时间地存储和方便快速地调阅图像.PACS数据的产生量不同于医院初期建设的HIS（Hospital information System）系统。在网络设备、网络综合布线、网络配置等等方面都要求较高，才能保证FULL-PACS系统的顺利传输，图像必须达到；清晰可见、色差对比、明暗对比等等条件。才能满足临床应用的要求。根据已实施PACS项目医院的经验。我院PACS采用千兆三层网络架构：核心层（提供网络的高速交换主干）、汇聚层（提供基于策略的连接）、接入层（提供工作站的衔接）。在楼栋之间、系统之间都划分VIAN进行管理，这样既解决了不同VIAN区域之间的数据交换，又解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。划分VIAN最大的好处就是准确找到发生网络故障的区域，而不影响其它VIAN段的信息传输。因此，FULL-PACS图像传输的质量优劣与网络规划有非常直接，密切的联系，同时也是衡量FULL-PACS项目好坏的基础环节。

（三）工作站的合理配置：可从显示分辨率和工作站配置构型选择考虑。显示分辨率是一个需要慎重考虑的问题。需要根据医院的实际投资水平确定一个既能满足基本诊断要求又不至于显著增加医院的投资压力的FULL-PACS工作站显示分辨率规划方案。尤其是影像检查的诊断工作站配置要求较高，需要高于1GHZ的双核CPU，高于1G的内存，带有双头显示的显示卡；用于接普通显示器与医用显示器。这主要是满足诊断医生的临床要求，给医生在阅片、审片准确定义病人病灶具有相当大的参考价值。影像诊断站是FULL-PACS系统应用的主要部分。影像诊断工作站除要包含影像显示和影像处理的各种常规手段，还要支持影像报告的书写、确认、打印等功能。依医院的具体情况而定。

（四）服务器及存储：一个全院级的PACS系统必须要配有专门的主服务器、备用服务器、磁盘阵列、光盘库、磁带库，以支持影像在线、近线和离线存储的媒介。是为医院实现无胶片化存储提供必备条件。我院服务器选用HP-DL580（配置为4个4核CPU，12G内存，146GSAS硬盘）作为影像服务器。HP-EVA4000磁盘阵列作为FULL-PACS在线数据存储，HP-MSA1500磁盘阵列作为FULL-PACS近线数据存储，HP-EML103E磁带库作为FULL-PACS的离线存储一起构成服务器集群，保证系统及硬件的冗余。每天进行数据库的在线数据备份。启用数据库的归档方式，归档日志同时保存在服务器硬盘和磁盘阵列中，保证日志的安全性。一旦数据库出现故障，确保恢复到故障发生的时间点。由于影像数据是海量数据，增长速度快，为方便容量的扩充，采用SAN存储结构，使用功能强大的群集软件lifekeeper来管理服务器，同时保证影像数据的安全性。通常情形，在线存储用磁盘阵列实现，一般采用RAID-5构型，以提供良好的容错能力、较高的数据读取速率及最大的磁盘空间利用率。近线存储目前多采用光盘库或磁带库实现，推荐采用前者。影像数据位于在线或近线存储位置可以执行不需人工介入的自动查询和影像自动迁移、转存、离线存储指影像数据存储媒质单元（如光盘、磁带等）被放置于与系统分离的存放位置，系统不能执行离线存储媒质上的影像数据的自动读取操作过程，需要人工介入操作。

三、PACS系统建设应注意的几个问题

（一）安全性问题：数据的安全在网络的使用中是第一位的，没有安全性的网络是没有意义的。医学图像的安全性应包括如何保护病人的隐私和医生自身的安全性.在医院信息服务集团应保持一个防火墙防止和控制所有内网的入口。FULL-PACS网和医院网络都由此防火墙防范。这样，尽管用影像服务器在二个网络间架桥，但没有涉及病人的秘密或影像安全。为了保护病人的秘密，在提取的影像区域内涉及病人姓名、X线号等。也避免用诸如身份信息命名无保证的影像文件。

（二）寻觅可靠的合作伙伴必须具备下列条件：1.必须有良好的企业资质及社会形象。2.对PACS的集成设计有一定的经验，可进行考察论证及比较。3.具有深厚的行业背景、技术积累及工程经验，对各种影像设备的连接驾轻就熟，对各种非医学数字成像通讯标准（DICOM）设备能够顺利地构成互联互通的完整系统。4.能充分了解我国的医疗模式及医院的运行机制，从而能提供全面的架构设计及提供解决、克服障碍因素的解决方案。5.对系统运行过程中出现的障碍及设备的故障，必须具有在第一时间内做出反应并能及时排除障碍，使系统及时恢复正常运行的能力。

（三）在实施过程中，首先应组建一支有丰富实施经验的团队，FULL―PACS的建设涉及的影像科室包括（放射、内镜、超声、核医学等），各个检查科室的登记、预约、病人检查的流程都不一样。谁先接入FULL-PACS，谁后接入都要进行整体的布局。一般遵循先难后易，先复杂再简单的原则进行实施。然后制定符合就诊病人就医流程，又符合经济效益的系统作业流程。这就涉及到HIS与PACS的融合问题：因流程的改变，就对HIS与FULL-PACS的接口处理提出了新的要求，接口的二次开发？两者信息如何共享、反馈信息如何传递？图片信息如何传递到医生工作站？等等在实际运作中遇到的问题将是程序研发者需要研讨的范畴。

四、建设PACS项目给医院带来的临床应用.

（一）从我院启动FULL-PACS系统建设以来，先后完成了放射、内镜、超声、核医学等医技信息与HIS的衔接，完成了与电子病历、检验系统、手术预约系统的接口与集成，实现了门诊与住院医生站实时访问PACS影像与报告信息。放射科的专家在规定的时间内也能查阅病人的病历资料，不用电话询问临床医生病人的病情。这使的技术员的效率提高20-40%左右，放射诊断人员的工作效率提高40%以上。提高了诊断率，给病人出具的诊断报告更加的准确。尤其是骨科、呼吸科、普外科的临床医生都指出由于改变了无胶片化科室管理的相关工作流程，一般他们一天节约4小时左右等待影像结果的时间。如：在没有FULL-PACS前，病人为了取到检查结果，需要在病室与放射科之间往返奔波。上了FULL-PACS后，病人在病房就可以看到诊断结果和影像资料。医生也能尽快的为病人服务做出临床诊断，使病人尽快得到适合病情的治疗方案，得到更多的治疗时间。

（二）病人就诊流程发生变化：我院的业务大致可分为门诊、住院、急诊、体检等，它们之间存在一定的区别又有一定的必然联系的。如：门诊病人做影像检查是需要先交费再进行登记和预约，检查时间、注意事项等信息直接反馈给患者。而住院病人已缴纳一定数额的住院预交金给医院，不涉及每次开医嘱交费的问题，由医生开完医嘱，申请单直接发送到影像登记预约，同时反馈预约时间、注意事项给病室。医生、护士在工作站就能及时查询到预约信息，并告知病人.在HIS与FULL-PACS信息共享后，影像登记室需要对每位拍片患者的基本信息、开单科室、开单医生、检查部位等等信息进行二次录入。不但耗时，数据的准确性也存在很大的隐患。不但未发挥FULL-PACS系统的优势，反而增添了很多麻烦.HIS与FULL-PACS信息共享后，也就实现了以患者为中心、医嘱为主干、收费为支干的过程。医生在开单时就完成了影像检查的划价、收费、检查部位的筛选等。节约了病人就诊时间，也避免操作员二次录入及错误的发生。这样，既提高了工作效率又更好的为患者提供优质服务.进而提高了医院的医疗水平。

数字图像处理实验报告范文12

传统Web 1.0时代B/S架构的系统在处理用户登录等信息时会引起真实的页面跳转，如在用户验证页中完成对用户登录身份合法性认证，即在用户验证页面中判断并弹出提示警告信息。由于用户验证页不同于用户登录页，其为单纯提供用户登录身份合法性认证的功能模块，所以其提示警告信息的显示是在与用户登录界面完全不同的一个空白页面中显示的，这样会非常影响用户的使用心情。

为了解决传统Web1.0的B/S架构系统的这一问题，本文系统的设计采用了Web 2.0的核心技术Ajax。通过使用先进的Ajax技术，可以实现异步在各系统页面文件中传输数据，如在用户登录页面和用户验证页中传递用户帐号、密码等数据信息，信息的传递全部在后成，前台用户端完全感觉不到其后台工作，使得用户登录模块能够实现像C/S架构一样无页面跳转处理登录错误信息，增强了用户的体验。

当用户在登录界面相应位置输入个人帐号、密码及验证码信息并按下登录按钮时，会触发userCheck函数。userCheck函数对用户输入的用户帐号、验证码进行验证，如为空即弹出“用户帐号和验证码不能为空”的警告框，如不为空则通过Ajax技术，即send_request函数，将用户帐号、密码、验证码异步传送到用户验证页中进行进一步身份验证。

系统通过send_request函数将用户帐号、密码、验证码异步传送到用户验证页中后，再通过PHP与SQL Server 建立数据库连接，使用select语句在ac_clientinfo表中查找与用户输入的帐号和密码相符，并且身份相符的数据库记录，如有记录则表示通过身份验证，异步返回由right、用户帐号、用户输入的验证码和验证码页面随机生成的图形验证码合并，并且各字段用“+”连接的一个长字符串；如没有记录则表示没有通过身份验证，异步返回wrong。

Ajax异步传输数据返回用户登录页面后，转由processRequest函数处理返回的数据信息。processRequest函数将返回数据信息以“+”为标记分割，放入数组arr_restext中。数组arr_restext的第三个元素即arr_restext[2]，是用户输入的验证码，数组arr_restext的第四个元素即arr_restext[3]，是系统随机自动生成的验证码，如果两者不一致则弹出警告提示信息“验证码错误”；数组arr_restext的第一个元素，即arr_restext[0]，包含返回值是right或wrong的信息，如果为right表示通过身份合法性验证，页面转向登录主界面，同时传递用户帐号accid和赋值为true的flag变量。

因为系统设计采用模块化方式，用户身份合法性验证及图形验证码验证方式分别在独立的用户验证页面和验证码页面实现，而系统用户登录是在登录页面中实现，这就必然需要在各个页面间传递相关数据信息，如在登录页面、用户验证页面间传递用户帐号、密码等数据信息。

2. 图形验证码技术的实现

另外，为了防止互联网上黑客利用网络机器人（robot）程序探测系统登录帐号和密码，不停尝试提交身份验证表单以自动登录系统，本系统加入了图形验证码技术以加强用户登录安全性认证。所谓图形验证码，就是将一串随机产生的数字或字符生成一张图片，图片中加入干扰像素或使图片不规则排列，以防止OCR识别，这样用户就只能通过肉眼识别图片中显示的验证码信息，完成输入并提交表单信息，进行正常系统身份验证，验证通过后方可使用系统功能。

本系统采用的图形验证码编程实现的原理是：使用动态编程语言PHP，随机生成一个4位的随机数字，通过GD库的支持生成一张根据该4位随机数字所确定的图片，再将4位随机数字写入到session中，传递到用户登录页面，同时将生成的验证码图片在系统登录界面上显示给系统登录用户，要求系统登录用户输入验证码图片显示的4位随机数字内容，用户提交验证表单后，在验证页面中验证session中的4位随机数字验证码与用户提交的验证码内容是否一致，不一致则弹出警告信息，同时session中保存的4位随机数字验证码失效，由图形验证码生成文件重新随机生成一个新的4位随机数字，并重新通过GD库生成一张根据这个新生成的4位随机数字所确定的新图片，并要求用户重新进行验证。

参考文献