醫學圖像可視化自動編程平臺的設計
陳德星,郭雷,聶晶鑫
(西北工業大學自動化學院,陜西西安710072)
摘 要:為了充分利用現有的各種醫學圖像處理算法,避免重復開發,提高開發效率,設計并實現了一個基于opencv圖像處理基礎算法庫的醫學圖像可視化自動編程平臺,該平臺在開放源代碼的基礎上,充分整合了opencv算法庫,避免了算法的重復開發。通過對可視化編程技術的研究,實現了該平臺中編程過程的可視化與自動化?同時利用opencv平臺無關的特性,使用makeflle文件來控制生成程序代碼的編譯,舞現了生成的程序代碼的可移植性。并討論了平臺的整體結構設計與各個模塊具體實現。最后給出一個開發買例,證明了該平臺在算法測試和開發方面的高效性與簡潔性。
關鍵詞:基礎算法庫;醫學圖像處理;可視化編程;跨平臺
中圖分類號:tp 311 文獻標識碼:a
l引言
20世紀70年代以來,隨著ct,mri,超聲等先進醫學成像技術的成熟與發展,醫學圖像處理已成為醫學技木中發展最快的領域之一。醫學圖像處理技術作為這些成像技術的發展基礎,驅使現代醫學診斷技術發生深刻變革.
豐富的醫學圖像處理算法在滿足不同處理需求的同時,也帶來了一些新的問題。過多的算法使得生物醫學研究者開銷大量時間設計、測試一些基礎算法,嚴重影ⅱ向了生物醫學方面的研究進度。且用不同的編程語言寫出的算法難以重用,不適應生物醫學研究過程對處理工具的簡單化、自動化的要求。
本文設計并實現的基于opencv的醫學圖像可視化自動編程平臺解決了上述問題。該平臺實現了可視化編程,能夠在用戶的指導下自動生成并運行源程序,簡單而直觀。且生成的目標程序具有可移植性。
2醫學圖像可視化自動編程平臺的結構設計
為了方便用戶進行算法測試和算法流程開發,醫學圖像可視化自動編程平臺的設計目標如下:
①集成一個完備的基礎算法庫用戶可以從該基礎算法庫中任意調用各種基礎算法進行測試和流程開發,有效地提高了用戶工作效率。
②統一的編程風格由此實現了不同用戶對平臺算法數據庫某一特定算法進行復用與修改的過程。
③可視化編程直接利用圖形模塊來操作源程序中的變量和函數”一,簡化了程序流程設計與編寫過程。
④自動化編程基于圖形模塊建立的處理流程,能自動生成相應的程序源碼和可執行程序。
⑤可移植性為獲得期望的目標程序可移植性。
根據醫學圖像可視化自動編程平臺的設計目的和功能要求,設計該平臺的系統框架結構,如圖1所示。
用戶界面設計,如圖2所示。
以調用一個存在于opencv中的基礎算法為例,說明其工作流程如下:
①平臺啟動后,根據當前數據庫的版本號調用對應的數據庫,然后讀取模塊中的函數,從而讀出并存儲數據庫,再利用樹形列表顯示數據庫的內容。
②從樹形列表中選擇特定算法,拖人平臺的工作區,形成一個圖形模塊。
③在算法參數設置區設置算法的屬性參數,并在順序調整區設置執行順序。
④點擊保存剮生成c源程序。在參數輸入區輸人參數后點擊執行則進行需要的處理。
3 醫學圖像可視化自動編程平臺的實現
根據前面進行的系統設計,醫學圖像可視化自動編程平臺細分為4個模塊,其關系圖,如圖3所示。
1)數據庫操作模塊由前面的討論可以看出,平臺必須有一個存有opencv中算法函數相關信息的數據庫。數據庫中的信息是平臺實現各種功能的基礎,為了實現信息從數據庫 |