可扩展的活体光学功能成像软件系统研究

发布时间：2020-07-27 00:01

【摘要】：活体光学功能成像能够在微创或者无创条件下在体观测生物组织功能参数,在生命科学基础研究和临床诊疗中展现出越来越重要的作用。面对多样化的基础研究和临床应用需求,活体光学功能成像往往涉及不同的成像模式,如光谱成像、散斑成像、荧光成像等。尽管不同的成像模式可能采用多种不同功能和性能的硬件设备,以及不同的信号处理、重建方法,但从终端使用者的角度看,各种光学功能成像系统的软件平台在最终数据可视化及人机交互等方面具有共同的需求特征。建立能够适配多种硬件设备控制、数据处理分析算法的光学功能成像系统软件框架,对研发适于多样化需求的活体光学功能成像系统有重要实际应用价值。本文结合微软ActiveX技术开发了可扩展的活体光学功能成像软件系统,主要研究结果包括:(1)针对活体光学功能成像可灵活扩展的需求,设计了基于ActiveX控件技术的可扩展活体光学功能成像软件系统框架,实现了将多波长内源信号光学成像与激光散斑血流成像以及两种活体光学功能成像方法的设备控制、数据采集及数据处理算法以ActiveX控件方式扩展到统一的软件框架中。(2)对设计并实现的可扩展活体光学功能软件系统进行了性能测试,结果表明该软件系统具有良好的处理速度以及内存占用率。通过离体组织仿体与活体实验,验证了系统在血流流速、含氧血红蛋白浓度、脱氧血红蛋白浓度、总血红蛋白浓度变化等参数检测中的有效性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R318;TP391.41
【图文】：

本文组织结构图

图 2-1 插件式系统示意图Figure 2-1 Plug-in system schematic diagram如图 2-1 所示，在插件式系统中主体程序提供一组服务端接口，这组接口定义了插件程序对主程序扩展内容的边界。服务端接口定义了插件与主体程序通信的标准，通过接口复用，达到程序模块化效果，降低程序耦合度以及模块复杂性。其中插件接口即是一种扩展契约，其描述了特定的插件应该如何设计以便于配合主体程序的运行，主体程序通过插件管理模块来发现以及维护插件。根据上面的分析，为了实现可扩展的活体光学功能成像软件系统，应该将软件系统设计成插件式软件系统。下面列出软件系统架构需求中需要解决的三个核心问题：（1）软件功能模块化：软件功能模块化是插件化系统第一步，根据软件工程相关理念，一个软件系统设计好坏，首先看软件模块是否高内聚低耦合。内聚性是指软件模块功能强度的度量，即一个模块内部各功能元素彼此结合紧密程度的度量。耦合是模块之间相互依赖的度量，低耦合模块相互之间依赖小，便于软件开发、更

图 2-2 系统软件总体框架图Figure 2-2 System software frame diagram能设计系统管理插件管理插件充当不同成像模式插件的管理者，类似于 Wi统自带应用程序，如 Windows 的任务管理器。这样成同成像模式插件运行容器，其主要职责是管理各种成能设计示意图如图 2-3 所示：

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本文编号：2771478