CN109949409A - 一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，包括数据管理端、服务器、数据存储端、分布式计算集群端和操作终端，数据管理端通过互联网双向连接服务器，数据存储端通过内网双向连接服务器，服务器通过互联网双向连接操作终端，服务器单向连接分布式计算集群端，分布式计算集群端单向连接数据存储端。本发明基于云计算的三维重建***为三维重建人员提供高性能、高可用率、高稳定性的三维重建***；本发明提高了硬件资源的使用率，减少了完成相同的任务所需的硬件规格，节省了硬件成本，也方便人们使用云计算平台。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台。
背景技术
广义上，三维重建是指对某些三维物体或者三维场景的一种恢复和重构，重建出来的模型方便计算机表示和处理。实际上，三维重建是对三维物体或场景图像描述的一种逆过程，由二维图像还原出三维立体物体或者场景。因此三维重建技术是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。三维重建是指根据基于一个视图或者多个视图所获得的物体或者场景的图像重建三维模型的过程。
基于图像的三维重建是从若干幅图片中计算提取出场景和物体的三维深度信息，根据获取的三维深度信息，重构出具备很强真实感的物体或者场景的三维模型的方法。该方法涉及到多个热门领域，如计算机图像处理、计算机图形学、计算机视觉以及计算机辅助设计等。
在医学领域中，CT和MRI会产生出大量的二维医学图像。而传统的临床手术中，医生只能根据这些大量的二维扫描图像进行诊断并规划手术。由于人体构造的复杂性，手术会遇到许多难以控制的突发性情况，因此将二维图像转换为三维立体显示对手术进行实施指导尤为重要。三维可视化就是把CMRI、DICOM等二维断层图像重建为三维医学图像，由此构建医学可视化，对于临床医学具有重大指导意义和应用价值。
目前的三维重建技术软件是部署在具有较强的图形计算能力的个人计算机上来实现应用的。这种情况下，只有该计算机的拥有者才可以使用，当该用户不使用时，计算机不工作，容易造成计算资源的浪费，鉴于此，本发明提供一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中使用者受到局限性，而计算机的拥有者才能使用，其它的账号不能使用，造成资源的浪费等缺点，而提出的一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，包括数据管理端、服务器、数据存储端、分布式计算集群端和操作终端，所述数据管理端通过互联网双向连接服务器，所述数据存储端通过内网双向连接服务器，所述服务器通过互联网双向连接操作终端，所述服务器单向连接分布式计算集群端，所述分布式计算集群端单向连接数据存储端；
所述数据管理端用于登录数据管理平台，上传医学图像数据、填写对应患者的基本信息以及获得三维重建结果；
所述服务器内建有一个数据管理平台和多个共享硬件资源的虚拟操作***，其中各虚拟操作***拥有各自的账号和密码，互相不可访问其私有数据；
所述数据存储端既用于接收服务器发送的分类后的医疗图像数据并进行存储，也用于接收经分布式计算集群端处理后的结果数据并进行存储；
所述分布式计算集群端用于对医学图像数据进行三维重建得到三维模型，并将重建后的三维模型作为结果数据保存至数据存储端中；
所述操作终端登录运行于服务器上的虚拟操作***，用于重建人员通过操作终端获取数据存储端上的数据，并调用分布式计算集群端的数据进行三维重建。
优选的，所述操作终端为PC端、手机端和平板电脑端中的任意一种，所述操作终端内设置有数据管理端。
优选的，所述服务器设置于服务器集群。
优选的，所述数据存储端设置于云对象存储服务端。
优选的，所述分布式计算集群端为高性能GPU计算集群。
本发明提出的一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，有益效果在于：本发明基于云计算的三维重建***为三维重建人员提供高性能、高可用率、高稳定性的三维重建***。本发明相较于其他技术，提高了硬件资源的使用率，减少了完成相同的任务所需的硬件规格，节省了硬件成本，也方便人们使用云计算平台。
附图说明
图1为本发明整体的结构框图。
图中：1-数据管理端，2-服务器，3-数据存储端，4-分布式计算集群端，5-操作终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，包括数据管理端1、服务器2、数据存储端3、分布式计算集群端4和操作终端5，数据管理端1通过互联网双向连接服务器2，数据存储端3通过内网双向连接服务器2，服务器2通过互联网双向连接操作终端5，服务器2单向连接分布式计算集群端4，分布式计算集群端4单向连接数据存储端3；
数据管理端1用于登录数据管理平台，上传医学图像数据、填写对应患者的基本信息以及获得三维重建结果；
数据管理端1用于医生上传医学图像数据并填写对应患者的基本信息，进一步，将上传的医学图像数据通过服务器2分类保存至数据存储端3。进一步，数据管理端1可以通过服务器2获取保存在数据存储端3的医学图像数据和三维重建结果数据。
服务器2内建有一个数据管理平台和多个共享硬件资源的虚拟操作***，其中各虚拟操作***拥有各自的账号和密码，互相不可访问其私有数据，服务器2设置于服务器集群；
数据存储端3既用于接收服务器2发送的分类后的医疗图像数据并进行存储，也用于接收经分布式计算集群端4处理后的结果数据并进行存储，数据存储端3设置于云对象存储服务端；
分布式计算集群端4用于对医学图像数据进行三维重建得到三维模型，并将重建后的三维模型作为结果数据保存至数据存储端3中，分布式计算集群端4为高性能GPU计算集群；
操作终端5登录运行于服务器2上的虚拟操作***，调用分布式集群对医学图像数据进行三维重建得到三维模型，并将重建后的三维模型作为结果数据通过服务器2保存至数据存储端3，也用于重建人员通过操作终端5获取数据存储端3上的数据，并调用分布式计算集群端4的数据进行三维重建，操作终端5为PC端、手机端和平板电脑端中的任意一种，操作终端5内设置有数据管理端1。
本发明是基于云计算的三维重建***为三维重建人员提供高性能、高可用率、高稳定性的三维重建***。本发明提高了硬件资源的使用率，减少了完成相同的任务所需的硬件规格，节省了硬件成本，也方便人们使用云计算平台。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，包括数据管理端（1）、服务器（2）、数据存储端（3）、分布式计算集群端（4）和操作终端（5），其特征在于：所述数据管理端（1）通过互联网双向连接服务器（2），所述数据存储端（3）通过内网双向连接服务器（2），所述服务器（2）通过互联网双向连接操作终端（5），所述服务器（2）单向连接分布式计算集群端（4），所述分布式计算集群端（4）单向连接数据存储端（3）；
所述数据管理端（1）用于登录数据管理平台，上传医学图像数据、填写对应患者的基本信息以及获得三维重建结果；
所述服务器（2）内建有一个数据管理平台和多个共享硬件资源的虚拟操作***，其中各虚拟操作***拥有各自的账号和密码，互相不可访问其私有数据；
所述数据存储端（3）既用于接收服务器2发送的分类后的医疗图像数据并进行存储，也用于接收经分布式计算集群端4处理后的结果数据并进行存储；
所述分布式计算集群端（4）用于对医学图像数据进行三维重建得到三维模型，并将重建后的三维模型作为结果数据保存至数据存储端（3）中；
所述操作终端（5）登录运行于服务器（2）上的虚拟操作***，用于重建人员通过操作终端（5）获取数据存储端（3）上的数据，并调用分布式计算集群端（4）的数据进行三维重建。
2.根据权利要求1所述的一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，其特征在于：所述操作终端（5）为PC端、手机端和平板电脑端中的任意一种，所述操作终端（5）内设置有数据管理端（1）。
3.根据权利要求1所述的一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，其特征在于：所述服务器（2）设置于服务器集群。
4.根据权利要求1所述的一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，其特征在于：所述数据存储端（3）设置于云对象存储服务端。
5.根据权利要求1所述的一种可用于医疗图像数据三维重建的云计算平台，其特征在于：所述分布式计算集群端（4）为高性能GPU计算集群。
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