第9章图像存储与传输系统案例
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人工智能控制技术课件：图像处理案例
之为目标或前景，而图像当中的其他部分则被称为背景，例如人脸识别中的人
脸、矿石分拣中矿石等都是目标或前景。目标通常对应于图像中特定的、具有
独特性质的区域。为了更好识别和分析目标，我们就需要将与目标有关的区域
分离出来，排除背景区域的干扰，以便在此基础上对目标进行特征提取或测量
等。
图像边缘能够反映图像的结构特征信息，并将图像分成不同区域，因此图像边
《人工智能控制技术》
图像优化处理实例
图像处理概述
图像处理技术属于模式识别和优化控制的交叉，许多图像处理算法都用到优化
算法，特别是处理对象特征对比不明显图像，对优化控制的要求更加提高。本
章以图像分割为例，采用遗传算法和粒子群算法对图像进行优化处理，给出了
完成的处理过程，说明进化算法在优化控制中的应用。
原始图
灰度直方图
基于阈值的分割方法
利用灰度直方图当中 [width,height]=size(I);
谷点的灰度值作为全 for i=1:width
局阈值，对图像进行 for j=1:height
分割，就可以实现分
if (I(i,j)>140)
效地改善了分割效果。图像分割是图像处理、模式识别和人工智能等多个领域中一个十
分重要且又十分困难的问题，是计算机视觉技术中首要的、重要的关键步骤。图像分割
结果的好坏直接影响对计算机视觉中的图像理解。
图像分割技术介绍
阈值分割技术是最经典和流行的图像
分割方法之一，也是最简单的一种图
像分割方法。此方法的关键在于寻找
法。
基于阈值的分割方法
基于阈值的图像分割方法，其思路在于提取物体与
背景在灰度上的差异，把图像分为具有不同灰度级
脸、矿石分拣中矿石等都是目标或前景。目标通常对应于图像中特定的、具有
独特性质的区域。为了更好识别和分析目标，我们就需要将与目标有关的区域
分离出来，排除背景区域的干扰，以便在此基础上对目标进行特征提取或测量
等。
图像边缘能够反映图像的结构特征信息，并将图像分成不同区域，因此图像边
《人工智能控制技术》
图像优化处理实例
图像处理概述
图像处理技术属于模式识别和优化控制的交叉，许多图像处理算法都用到优化
算法，特别是处理对象特征对比不明显图像，对优化控制的要求更加提高。本
章以图像分割为例，采用遗传算法和粒子群算法对图像进行优化处理，给出了
完成的处理过程，说明进化算法在优化控制中的应用。
原始图
灰度直方图
基于阈值的分割方法
利用灰度直方图当中 [width,height]=size(I);
谷点的灰度值作为全 for i=1:width
局阈值，对图像进行 for j=1:height
分割，就可以实现分
if (I(i,j)>140)
效地改善了分割效果。图像分割是图像处理、模式识别和人工智能等多个领域中一个十
分重要且又十分困难的问题，是计算机视觉技术中首要的、重要的关键步骤。图像分割
结果的好坏直接影响对计算机视觉中的图像理解。
图像分割技术介绍
阈值分割技术是最经典和流行的图像
分割方法之一，也是最简单的一种图
像分割方法。此方法的关键在于寻找
法。
基于阈值的分割方法
基于阈值的图像分割方法，其思路在于提取物体与
背景在灰度上的差异，把图像分为具有不同灰度级
PACS复习重点
第一章绪论1、PACS的定义医学图像存储和传输系统。
主要包含医学图像获取、大容量数据存贮、图像显示和处理、数据库管理及影像传输网络等5个单元。
2、PACS基本构成：P7图1.1。
三个子系统（含具体组成内容）及其功能。
1）图像获取子系统：包括成像设备和图像获取接口。
- 图像获取子系统基本功能:图像获取接口与成像设备进行通信，获得图像数据，并同时进行一系列不要的预处理和信息格式的转换，并最终将图像数据发送给PACS控制器。
2）PACS控制器（也可称PACS服务器集群）：三个主要组件为数据流控制器、数据库服务器、图像存档系统。
–PACS控制器基本功能：从图像获取接口得到图像，提取图像文件中的文本描述信息；更新网络数据库；存档图像文件；对数据流进行控制；使数据在适当的时间发往要求的显示系统；自动从存档系统中获取必要的对照信息；执行从显示工作站或其他控制器发出的文档读写操作。
3）图像显示子系统：包括显示预处理器、显示工作站缓存以及显示工作站。
- 图像显示子系统基本功能：从PACS控制器获取信息；提供PACS数据库查询接口；数据库查询结果显示；图像组织；图像增强处理；图像测量和标注；文档编辑和报告生成。
3、PACS的软件功能结构：PACS的数据构成1）医学图像的辅助病案信息（文本文件）：包括病人基本信息、医生信息、诊断分析信息等。
1）医学图像数据（图像文件）：所有类型的医学图像数据第2章数字医学图像及其获取1、模拟图像和数字图像的概念–模拟图像就是人们在日常生活中接触到的各类图像，如传统光学照相机所拍的照片、早期医学X光摄影、病理图像、心电图等图形图像，以及眼睛所看到的一切景物图像等，它们都是由各种表达连续变化的色彩、亮度（灰度）的模拟信息组成的图像。
–数字图像是指存储在计算机中的一组数字信息的集合，这些数字通过计算机处理后能够再现的图像。
数字图像信息往往是通过扫描仪、数码照相机、数字医疗设备等技术手段采集或转换后生成的数字图像信息，这些数字图像信息是由离散的像素点矩阵组成的二维数组表示的计算机信息的集合。
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第1章概论1、1895年11月8日，伦琴发现X射线。
2、现代医学影响设备可分为影像诊断设备和医学影像治疗设备。
3、现代医学影像设备可分为：①X线设备，包括X线机和CT。
②MRI设备。
③US设备。
④核医学设备。
⑤热成像设备。
⑥医用光学设备即医用内镜。
第2章 X线发生装置1、X线发生装置由X线管、高压发生器和控制台三部分组成。
2、固定阳极X线管主要由阳极、阴极和玻璃壳组成。
3、阳极：主要作用是产生X线并散热，其次是吸收二次电子和散乱射线。
4、阳极头：由靶面和阳极体组成。
靶面的作用是承受高速运动的电子束轰击，产生X线，称为曝光。
5、阳极帽：可吸收50-60%的二次电子，并可吸收一部分散乱射线，从而保护X线管玻璃壳并提高影像清晰度。
6、固定阳极X线管的阳极结构包括：阳极头、阳极帽、可伐圈、阳极柄。
7、固定阳极X线管的主要缺点：焦点尺寸大，瞬时负载功率小。
优点：结构简单，价格低。
8、阴极：作用是发射电子并使电子束聚焦。
主要由灯丝、聚焦罩、阴极套和玻璃芯柱组成。
9、在X线成像系统中：对X线成像质量影响最大的因素之一就是X线管的焦点。
10、N实际焦点：指靶面瞬间承受高速运动电子束的轰击面积，呈细长方形。
11、N有效焦点：是实际焦点在X线投照方向上的投影。
实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影，称为标称焦点。
12、一般固定X线管的靶角为15°-20°。
13、有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高。
14、软X线管的特点：①X线输出窗的固有滤过率小。
②在低管电压时能产生较大的管电流。
③焦点小。
15、结构：与一般X线管相比，软X线管的结构特点是：①玻窗②钼靶③极间距离短。
16、软X线管的最高管电压不超过60kv。
17、X线管常见的电参数有灯丝加热电压、灯丝加热电流、最高管电压、最大管电流、最长曝光时间、容量、标称功率、热容量。
18、N容量：他是X线管在安全使用条件下，单次曝光或连续曝光而无任何损坏时所能承受的最大负荷量。
医学影像设备学第9章图像存储与传输系统
医学影像设备学第9章图 像存储与传输系统
本章介绍医学影像设备学中的第9章，探讨图像存储与传输系统的定义、意义 以及医学图像的存储过程。
数字影像存储的优势
1 容量
数字存储提供了庞大且灵活的存储空间，使得大量的医学图像可以被保存。
2 检索
数字化的影像存储系统允许快速的图像检索和访问，提高了工作效率。
3 备份
3 磁带库
适用于长期归档和备份， 具有较大存储容量和较低 的成本。
医学影像传输的效率与速度
效率提升
数字化的传输系统提供了快速的图像传输和共享， 加速了医学影像的工作流程。
• 更高的工作效率和准确度 • 迅速获取远程专家的意见和建议
传输速度
优化网络配置和传输协议，确保医学影像在传输过 程中低延迟、高速稳定。
数字存储可以轻松地进行备份和恢复，避免了传统胶片存储的繁琐过程。
图像存储的主要挑战
1 数据安全
保护患者的隐私和敏感信息，以及防止未经授权的访问和篡改。
2 存储成本
大量的医学图像需要大容量的存储设备，增加了成本和维护的复杂性。
3 数据完整性
确保图像的质量和完整性，避免数据损坏和丢失。
图像存储的类型
未来趋势与展望
人工智能
机器学习和深度学习技术的发展将为医学影像 存储与传输带来更多的智能化和自动化。
远程监控
随着互联网和移动技术的发展，医生可以随时 随地远程监控和访问患者的医学图像数据。
区块链技术
区块链可以提高医学图像的数据安全和隐私保 护，防止数据篡改和未经授权的访问。
虚拟现实
虚拟现实技术将医学影像的可视化和操作带入 一个全新的层次，提供更直观和沉浸式的体验。
• 大容量图像的快速传输 • 高清晰度图像的无损传输
医学图像存储与传输系统 ppt课件
ppt课件
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２、PACS与其他系统的信息交换问题
• 医院信息系统是一个整体，我们建立PACS的主要目的也是为医生提 供医疗、教学和科研所需要的信息。医生在看检查图像的同时，也非 常需要了解检查报告、病人的病历等其他信息。因此，将PACS与医 院其他信息系统结合是非常重要的。
ppt课件
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• 国外一些发达国家在处理这个问题时遇到了很大 的麻烦。一方面由于欧美等发达国家原来已经建 立了基于大型机的集中式医院管理信息系统，这 在技术上与现在的图形工作站系统连接存在一定 难度。另一方面由于在早期系统设计时并未考虑 到要与这些新的系统交换信息，在整体规划上没 有一个统一的信息交换标准，造成了各个系统之 间连接难题。 • 一些医院为了解决这个问题，或采取在医生面前 放置多台设备的方法，或专门设计一些接口供系 19 统之间进行信息交换和同步。 ppt课件
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• ４、图像压缩技术 医学图像数据量之大是惊人的，建立PACS中的许多技术困难都与之有关，象图像 的存储、传输、显示等。如何能够对医学图像进行压缩，是多年来图像处理技术中 的一个重点研究的问题。随着计算机多媒体技术的发展，已经制定了许多图像压缩 的标准算法，如静态图像的JPEG标准，动态图像的MPEG1、MPEG2、MPEG4算 法等。这些算法在娱乐、游戏、INTERNET上得到了广泛的应用。
ppt课件
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• 医院应该加强信息系统建设的统一规划。医学影像系统管理的是医院信息中
的一个重要部分，由于其数据量巨大，对计算机系统、网络系统和存储等都带来 了许多问题。因此，产生了许多应用技术，如图像的预取技术、图像压缩技术 等。然而，作为医院信息系统中的一部分，图像信息与其他信息能够很好融合和 连接是PACS建设中一个不能忽视的问题。各个医院通过做好统一规划，避免 PACS与医院其他系统出现信息交换问题。
转载医学图像存储与传输系统（PACS）
转载医学图像存储与传输系统（PACS）第⼗⼀章医学图像存储与传输系统(PACS)第⼀节绪论随着现代医学科技的迅速发展，计算机信息技术已越来越⼴泛地渗⼊到医学领域。
在影像医学⽅⾯，突出表现为越来越多的成像⽅式在向数字化技术转化，数字化放射学、数字化影像科室乃⾄数字化医院已成为医疗卫⽣信息化的发展⽅向。
图像存储与传输系统(Picture Archiving and Communication System, PACS)是专门为医学图像管理⽽设计的包括图像存储、检索、传输、显⽰、处理和打印的硬件和软件系统。
其⽬标是为了有效地管理和利⽤医学图像资源。
PACS的建⽴对医学图像的管理和疾病诊断具有重要意义。
它实现了⽆胶⽚的电⼦化医学图像的管理，解决了迅速增加的医学影像的存储、传送、检索和使⽤问题。
采⽤⼤容量磁盘和光盘存储技术，克服了胶⽚存档时间长、存储空间⼤的问题；实现了⾼速检索，避免了胶⽚丢失；可以实现同⼀病⼈相关医学图像的整理归档，简化了数据管理；充分利⽤多模式显⽰、图像增强和计算机辅助诊断等技术，提⾼了图像诊断能⼒；电⼦通信⽹络⽀持多⽤户同时处理，利⽤计算机对图像进⾏处理提⾼了诊断能⼒，并可接⼈远程医疗系统实现远程会诊；分布式医学图像数据库便于实现医学数据共享，从⽽提⾼了医院的⼯作效率和诊断⽔平。
⼀、 PACS的产⽣和发展PACS的概念提出于80年代初。
1982年1⽉国际光学⼯程协会(SPIE)在美国主办的第⼀届国际PACS研讨会正式提出了PACS这⼀术语。
建⽴PACS的想法主要是由两个因素引起的：⼀是数字化影像设备，如CT设备等的产⽣使得医学影像能够直接从检查设备中获取；另⼀个是计算机技术的发展，使得⼤容量数字信息的存储、通讯和显⽰都能够实现。
在80年代初期，欧洲、美国等发达国家基于⼤型计算机的医院管理信息系统已经基本完成了研究阶段⽽转向实施，研究⼯作在80年代中就逐步转向为医疗服务的系统，如临床信息系统，PACS等⽅⾯。
医学图像处理系统PACS建设及应用
图9-5 图像采集界面
9.2.1 影像采集系统
2．图像采集应用举例
（3）采集方式 系统允许用户自由选择图像单帧采集或连续采集 两种方式，如图9-6与图9-7。 单帧采集中又分为普通采集和降噪采集
图9-6“单帧图像采集方式”窗口 图9-7“设置连续采集方式”窗口
9.2.2 影像存储管理系统
1．PACS系统常用存储介质
数字医学影像 获取与存储 通讯与传输 计算机系统
获取医疗影像 影像数据服务器 存储器
影像工作站诊断报告
RIS 患者检查预约登记 打印输出
RIS I/F WITH DB OCS/HIS OCS/HI S 图9-1 PACS医学影像与传输系统
9.1.1 医学影像系统PACS概述
PACS系统的优势与主要意义在于： 1 降低了影像资料保存和管理的费用。 2 节约胶片开支及管理的费用。 3 利于会诊教学与远程诊断，可以克服时间和地域
9.2 PACS系统的组成
PACS系统包括的主要内容有影像采集、传输存储 、
处理、显示以及打印
9.2.1 影像采集系统 （Modalities）
影像采集系统构成了医学数字影像进入PACS的一 个
电子入口，医学数字影像源主要包括模-数转换设 备与数字化成像设备两大类。其中模-数转换设备 是指能够将模拟影像转换为数字影像的一类装置或 设备，如胶片数字化仪(Film Digitizer)和视频转 换系统(包括视频捕获卡和配套的软件系统)。 数字化成像设备为可以直接输出数字影像的设备如 CR、DR、CT、MRI、DSA、US、PET等。
9.2.3 影像工作站系统
2. 影像后处理工作站 影像后处理工作站可以对医学影像进行后处理操 作，作为影像诊断或科研过程的辅助和支持， 为影像科室医生提供病情诊断辅助工具。 如图9-8与图9-9。
9.2.1 影像采集系统
2．图像采集应用举例
（3）采集方式 系统允许用户自由选择图像单帧采集或连续采集 两种方式，如图9-6与图9-7。 单帧采集中又分为普通采集和降噪采集
图9-6“单帧图像采集方式”窗口 图9-7“设置连续采集方式”窗口
9.2.2 影像存储管理系统
1．PACS系统常用存储介质
数字医学影像 获取与存储 通讯与传输 计算机系统
获取医疗影像 影像数据服务器 存储器
影像工作站诊断报告
RIS 患者检查预约登记 打印输出
RIS I/F WITH DB OCS/HIS OCS/HI S 图9-1 PACS医学影像与传输系统
9.1.1 医学影像系统PACS概述
PACS系统的优势与主要意义在于： 1 降低了影像资料保存和管理的费用。 2 节约胶片开支及管理的费用。 3 利于会诊教学与远程诊断，可以克服时间和地域
9.2 PACS系统的组成
PACS系统包括的主要内容有影像采集、传输存储 、
处理、显示以及打印
9.2.1 影像采集系统 （Modalities）
影像采集系统构成了医学数字影像进入PACS的一 个
电子入口，医学数字影像源主要包括模-数转换设 备与数字化成像设备两大类。其中模-数转换设备 是指能够将模拟影像转换为数字影像的一类装置或 设备，如胶片数字化仪(Film Digitizer)和视频转 换系统(包括视频捕获卡和配套的软件系统)。 数字化成像设备为可以直接输出数字影像的设备如 CR、DR、CT、MRI、DSA、US、PET等。
9.2.3 影像工作站系统
2. 影像后处理工作站 影像后处理工作站可以对医学影像进行后处理操 作，作为影像诊断或科研过程的辅助和支持， 为影像科室医生提供病情诊断辅助工具。 如图9-8与图9-9。
医学影像设备学第9章图像存储与传输系统
医学影像设备学第9章 图像存储与传输系统
目录
• 图像存储系统概述 • 图像传输系统概述 • 医学影像设备中的图像存储与传输系统 • 图像存储与传输系统的挑战与解决方案
01
图像存储系统概述
图像存储系统的定义与功能
定义
图像存储系统是指用于存储医学 影像数据的系统，包括硬件和软 件。
功能
存储、管理、检索、备份和恢复 医学影像数据，为医生提供快速 、准确的诊断依据。
大数据技术
大数据技术的应用可以对大量的医 学影像数据进行深度挖掘和分析， 为临床诊断和治疗提供更准确和全 面的支持。
03
医学影像设备中的图像 存储与传输系统
医学影像设备中图像存储与传输系统的应用场景
医院影像科室
远程医疗
医生在诊断过程中需要随时调阅患者的影 像资料，图像存储与传输系统能够快速、 稳定地提供高质量的影像。
Байду номын сангаас
图像存储系统的分类
01
02
03
根据存储介质
可分为磁带存储、磁盘存 储、固态硬盘存储等。
根据存储方式
可分为集中式存储和分布 式存储。
根据应用场景
可分为医院内部存储、区 域医疗影像存储和云端存 储。
图像存储系统的技术发展
高速传输技术
随着医学影像设备的发展，影像数据 量越来越大，需要更高的传输速率来 满足实时性和效率要求。
大容量存储技术
数据安全与隐私保护技术
医学影像数据涉及患者隐私，需要采 取有效的数据加密、访问控制等措施 来确保数据安全与隐私保护。
随着医学影像数据的增多，需要更大 容量的存储设备来满足数据存储需求。
02
图像传输系统概述
图像传输系统的定义与功能
目录
• 图像存储系统概述 • 图像传输系统概述 • 医学影像设备中的图像存储与传输系统 • 图像存储与传输系统的挑战与解决方案
01
图像存储系统概述
图像存储系统的定义与功能
定义
图像存储系统是指用于存储医学 影像数据的系统，包括硬件和软 件。
功能
存储、管理、检索、备份和恢复 医学影像数据，为医生提供快速 、准确的诊断依据。
大数据技术
大数据技术的应用可以对大量的医 学影像数据进行深度挖掘和分析， 为临床诊断和治疗提供更准确和全 面的支持。
03
医学影像设备中的图像 存储与传输系统
医学影像设备中图像存储与传输系统的应用场景
医院影像科室
远程医疗
医生在诊断过程中需要随时调阅患者的影 像资料，图像存储与传输系统能够快速、 稳定地提供高质量的影像。
Байду номын сангаас
图像存储系统的分类
01
02
03
根据存储介质
可分为磁带存储、磁盘存 储、固态硬盘存储等。
根据存储方式
可分为集中式存储和分布 式存储。
根据应用场景
可分为医院内部存储、区 域医疗影像存储和云端存 储。
图像存储系统的技术发展
高速传输技术
随着医学影像设备的发展，影像数据 量越来越大，需要更高的传输速率来 满足实时性和效率要求。
大容量存储技术
数据安全与隐私保护技术
医学影像数据涉及患者隐私，需要采 取有效的数据加密、访问控制等措施 来确保数据安全与隐私保护。
随着医学影像数据的增多，需要更大 容量的存储设备来满足数据存储需求。
02
图像传输系统概述
图像传输系统的定义与功能
1.2图像的存储与压缩-人教蒙教版八年级信息技术上册教学设计
- 提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。
- 信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。
作用与目的：
- 帮助学生提前了解图像的存储与压缩课题，为课堂学习做好准备。
- 培养学生的自主学习能力和独立思考能力。
2. 拓展建议：
- 深入学习图像存储与压缩的原理，理解图像数据在存储和传输过程中的特点和需求。
- 尝试使用不同的图像压缩算法对图像进行处理，比较它们的优缺点，选择合适的算法进行图像处理。
- 了解图像存储与压缩在实际应用中的案例，如网络传输、手机拍照等，分析它们的应用场景和解决方案。
- 研究图像存储与压缩的未来发展趋势，了解最新的压缩算法和技术，预测图像存储与压缩的发展方向。
九．板书设计
①图像的存储方式
- 像素存储
- 文件格式存储
- 数据库存储
②图像的压缩方法
- 无损压缩
- 有损压缩
- 混合压缩
③图像压缩的应用
- 网络传输
- 存储优化
- 图像编辑
- 数字取证
2. 艺术性和趣味性设计
- 使用图像、图表等视觉元素，增强板书的视觉效果。
- 采用颜色、字体等设计元素，使板书更具吸引力。
- 关注图像存储与压缩的最新动态和研究成果，通过阅读相关的书籍、期刊、博客等，了解最新的技术和应用。
七、教学评价与反馈
1. 课堂表现：通过观察学生的课堂表现，了解他们对图像的存储与压缩的理解程度和参与度。例如，学生是否积极参与课堂讨论，是否能够回答老师提出的问题，是否认真听讲等。
2. 小组讨论成果展示：通过小组讨论成果展示，了解学生对图像的存储与压缩的理解和应用能力。例如，学生是否能够准确地解释图像的存储与压缩的基本原理，是否能够运用所学知识解决实际问题等。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。
- 信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。
作用与目的：
- 帮助学生提前了解图像的存储与压缩课题，为课堂学习做好准备。
- 培养学生的自主学习能力和独立思考能力。
2. 拓展建议：
- 深入学习图像存储与压缩的原理，理解图像数据在存储和传输过程中的特点和需求。
- 尝试使用不同的图像压缩算法对图像进行处理，比较它们的优缺点，选择合适的算法进行图像处理。
- 了解图像存储与压缩在实际应用中的案例，如网络传输、手机拍照等，分析它们的应用场景和解决方案。
- 研究图像存储与压缩的未来发展趋势，了解最新的压缩算法和技术，预测图像存储与压缩的发展方向。
九．板书设计
①图像的存储方式
- 像素存储
- 文件格式存储
- 数据库存储
②图像的压缩方法
- 无损压缩
- 有损压缩
- 混合压缩
③图像压缩的应用
- 网络传输
- 存储优化
- 图像编辑
- 数字取证
2. 艺术性和趣味性设计
- 使用图像、图表等视觉元素，增强板书的视觉效果。
- 采用颜色、字体等设计元素，使板书更具吸引力。
- 关注图像存储与压缩的最新动态和研究成果，通过阅读相关的书籍、期刊、博客等，了解最新的技术和应用。
七、教学评价与反馈
1. 课堂表现：通过观察学生的课堂表现，了解他们对图像的存储与压缩的理解程度和参与度。例如，学生是否积极参与课堂讨论，是否能够回答老师提出的问题，是否认真听讲等。
2. 小组讨论成果展示：通过小组讨论成果展示，了解学生对图像的存储与压缩的理解和应用能力。例如，学生是否能够准确地解释图像的存储与压缩的基本原理，是否能够运用所学知识解决实际问题等。
第9章 输入输出(IO)设备
• 另外，半导体集成电路的发展，使CPU和主存的造 价降低，而外部设备在硬件系统中价格的比重却在 增加。这个比例关系的变化，一方面反映了外部设 备品种增加，功能完善。另一方面也说明外设本身 的结构复杂，制造成本昂贵。 • 今后，外设的发展趋势，将继续朝着智能化、功能 复合化、高可靠性的方向发展。在发展大型高性能 设备的同时，又发展小型、普及价廉的设备。随着 计算机的研究进展，人类将最终通过“能听会说”， “能读会写”的外部设备，使智能计算机成为现实。
• 键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成的， 每按下一个键，产生一个相应的字符代码(每个按 键的位置码)，然后将它转换成ASCII码或其他码， 送主机。目前常用的标准键盘有101个键，它除了 提供通常的ASCII字符以外，还有多个功能键(由软 件系统定义功能)、光标控制键(上、下、左、右移 动等)与编辑键(插入或消去字符)等。 • 用于信息交换的美国标准代码(American Standard Code for Information Interchange，简称ASCII)， 如表9.2所示。
• 采用应变规片的底盘，在操作杆四周附着4片应变 规片，当按杆时应变规片产生细微形变被检测，将 其转换成电压信号。然后将电压信号经模／数(A/D) 变换器转换成数字信号，再经专用IC转换成移动光 标信号。经上述一系列变换，就把按杆的压力信号 变成移动光标的信号，采用压敏电阻的底盘，压敏 电阻是把操作杆所受的压力转换成电压信号的关键 性器件。当操作人员用指尖按杆时，其下面设置的 4个压敏电阻受压，于是产生出电压信号。电压信 号仍要通过A/D和专用IC处理，最终转换成移动光 标的信号。
• 鼠标器(mouse)是一种手持式的坐标定位部件，由 于它拖着一根长线与接口相连，样子像老鼠，由此 得名。跟踪球(trackboll)是用手指或掌心推动的金 属球体，操作杆(joystick 也叫游戏棒)是能用于前 后左右移动的金属杆，它们读取坐标的方式与鼠标 器类似，都是得到相对位移量，用相对坐标定位。 • 1. 鼠标器 • 鼠标器以其快捷、准确、直观的屏幕定位和选择能 力而受欢迎，目前已成为微机必备的输入设备。
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②可在不同地方同时调阅不同时期和不同成像手段的多幅图像，并可进 行图像的再处理，为开展远程影像诊断、综合影像诊断和多学科会诊提 供了必要条件；
②采用大容量可记录光盘(CD-R)存储技术，实现了部分无胶片化，减少 了胶片的使用量，降低了管理成本； ④简化了工作流程，提高了工作效率； ⑤改善了医生的工作模式，缩短了病人的候诊时间，降低了重拍概率， 提高了服务质量； ⑥图文并茂，丰富了诊断报告内容； ⑦可对医疗设备的丁作状态及工作量进行实时监控、管理，提高了设备 的使用效率。
一、发展简史与发展趋势
第二代PACS: 20世纪90年代初期～90年代末期： 第二代PACS通常称为中型PACS，广泛采用了工业 标准传输协议/因特网互联协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)、 ACR-NEMA协议、卫生信息交换标准(Health Level Seven, HL7)等协议，可以实现与医院其他科室互联， 实现跨平台运行，并半自动化的提供医学影像指定服 务，但仍然没有形成统一标准的工作流程和数据协议。
第十五章 图像存储与传输系统
重要知识点
◆ PACS/RIS/HIS定义及功能
◆ DICOM3.0标准的主要内容及功能
◆ PACS网络构架
◆ PACS/RIS/HIS的融合
第一节 概述
◆发展简史与发展趋势
◆主要功能
◆分类
定义
医 院 信 息 化 管 理 系 统
PACS是医学数字图像的获取、存储、显示、传 输系统(Picture Archiving and Communication System，PACS) RIS是放射科信息管理系统，是对放射科病人基本 信息、检查信息、诊断信息等的管理系统； (Radiology Information System，RIS)
(3)访问优先级。
三、分类
PACS最初是从处理放射科的数字图像发展起来的。随着计算 机技术、通讯技术和DICOM 3.0标准的发展，PACS已扩展到所 有的医学图像领域。根据PACS的覆盖范围，可将其分为三种类 型。
1．科级PACS它是指影像科室范围内的图像传输网络，即mini5PACS。 2．院级PACS (whole hospital PACS) 将PACS能够提供的所有影像服务 扩展到医院的每一个科室、每一个部门、每一个角落，即与HIS相融合 的PACS。 3．区域级PACS (region PACS) 一般由政府、保险公司、社会保障部 门共同推动，将某个地区的医疗资源应用信息技术整合成为一个统一的 平台，为该地区的所有公众提供医疗卫生健康保健服务。它的特点是图 像传输要借助公用通信网在广域网上进行。远程放射学正是在区域PACS 的基础上发展起来的，远程诊断将成为PACS的重要功能之一。
一、发展简史与发展趋势
1、发展简史
PACS的发展经历了三个时代：
第一代PACS: 20世纪80年代初～ 90年代初期：
第一代PACS通常称为小型PACS, 是放射科专用的 PACS, 通过非标准接口和影像设备进行一对一的连接， 以胶片人工数字化为目标，实现简单的医学影像存储， 需要用户主动寻找影像数据。
二、主要功能
4．图像存储
它是将接收的图像与数据库相连接，存放在指定的存储硬件上， 以便于图像的调阅。图像存储方式有：在线、近线、离线三级。在 线存储一般为无损压缩数据，可提供诊断级的图像，数据量较大， 时间跨度较短(3个月-1年)；近线或离线存储一般为有损压缩数据， 可提供临床级的图像，数据量较小，时间跨度较长(1-5年)。为减少 存储服务器的负载压力，提高传输效率，分组存储是必要的。 图像存储的主要参数如下： (1)响应时间 (2)权限和范围
PACS的首要任务是获得符合DICOM标准的图像数据，即接 收由影像设备产生的图像信息。其基本内容为：
(1)直接接收符合DICOM标准的数字图像
(2)间接接收模拟图像和非DICOM标陷的数字图像 (3)图像传输
(4)采集标难
(5)图像传输速度：
二、主要功能
2．图像管理
它是对已获取的图像进行查询、修改、删除等操作。
一、发展简史与发展趋势
2、发展趋势
PACS是一项技术含量高且应用前景十分广阔的高新技术 ，它的发展与普及不仅对影像医学，而且对临床医学的发 展都起到了重大的推动作用。其发展趋势为： ①提高速度和存储量； ②提高图像质量；
③三维重建、多种影像融合和计算机辅 助诊断等
二、主要功能
1．图像ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ获取与传输
一、发展简史与发展趋势
第三代PACS: 20世纪90年代末期~至今：
第三代PACS通常称为大型PACS, 具有开放性和 扩展性，系统中使用多种计算机操作系统，具有较 好的安全性、可靠性和兼容性。它与医院信息系统 (Hospital Information System, HIS)和放射信息 系统(Radiology Information System, RIS)进行 了整合，可以自动对PACS的各个工作单元进行监控 和管理，并实现了跨地域的远程传输。
其主要任务是：
提高图像文件的存档和提取的速度和效率，对调用图像的订单 (order)安排轻重缓急的顺序，发放用户进入(entry)许可，对不同 用户要求编制相应的时间表，对特殊用户要求做出快速响应并给以 明确答复。
二、主要功能
3．图像处理与显示
图像处理与显示工作站，也称为图像显示／浏览工作站。它具有以 下功能： ① 可支持多屏幕显示，以便对比观察 ② 可支持同一检查多序列图像同窗口显示，以便对比观察 ③ 支持对图像的调节功能 ④ 支持对图像的测量功能 ⑤ 支持对图像的标注功能 ⑥ 支持转换 ⑦ 支持电影回放
HIS是为医院及其所属各部门提供病人诊疗信息和 进行行政管理信息的收集、处理的综合管理系统。 HIS实现了病人诊疗过程中信息的全过程追踪和动 态管理。(Hospital Information System，HIS)
PACS以全新方式管理医学图像信息，它具有以下优点：
①便于图像传递和交流，实现图像数据共享；