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随着医疗信息化建设的发展,大量的数字化医疗设备被用于诊疗实践。这些医疗设备的应用所产生的大规模的医疗影像,能够清晰的对人体结构和病理信息进行展示,成为诊疗决策的重要依据;对这些影像资源的分析和处理,包含了大量的诊疗经验和知识,对于相似病例的诊疗具有极大的借鉴意义。但是目前对这些影像资源的利用存在着不足,表现在:(1)缺乏一种有效的检索手段,对相似对象进行快速准确查找;目前基于关键词和手工标注的方法,主观性较强,并且不适用于海量数据的情形。(2)现有对这些影像资源基于文件的物理地址进行组织,不能够体现出影像之间的语义关联,因此不能很好地支持医疗科研人员进行疾病的类比分析和规律发现。(3)对影像资源的交互主要表现为简单浏览,交互方式单一。
可视化技术通过对大量的信息展示形式进行抽象和增强,辅助人们进行规律发现和问题求解,因而本文针对上述问题提出了一种面向海量医疗影像资源的可视组织与交互技术,采用基于多特征融合相似度的方法对影像资源进行检索和层次组织,提出了一组三维环境的可视与交互工具集,并采用一种复球面放射树方法对影像资源进行可视组织和交互。
本文主要工作包括:
(1)通过分析医疗影像的应用场景,对影像非结构化数据的可视性和语义模型进行了研究,在此基础提出面向医疗影像资源的可视组织与交互策略。
(2)提出了一种采用纹理、轮廓和颜色特征相融合的影像数据相似度计算方法,用于对影像数据进行基于内容的检索;研究了医疗影像资源的层次组织模型,对影像数据进行语义组织。
(3)分析了可视化技术从二维到三维的转变,并给出了一组三维环境下的可视与交互工具集,包括基于参数曲面的可视化方法、基于高度场的影像增强、面向层次非结构化信息的复球面放射树可视化技术以及基于莫比乌斯变换的交互技术。
(4)在上述研究的基础上,应用复球面放射树可视化技术于层次组织的医疗影像资源,开发了原型系统并进行用户评估,取得了良好效果。