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数字切片远程共享平台设计与实现_毕业设计论文

C H A N G C H U N I N S T I T U T E O F T E C H N O L O G Y

数字切片远程共享平台设计与实现

The Design and Implementation of Digital Slides Share

Platform

设计题目：数字切片远程共享平台设计与实现

学生姓名：郭维雅

学院名称：电气与信息工程学院

专业名称：计算机科学与技术

班级名称：软件0831

学号：0892A010

指导教师：秦忠

教师职称：副教授

完成时间：2011年6月13日

2011 年6月13日

摘要

随着计算机网络技术、多媒体技术和通讯技术的快速发展,信息技术、网络通信为医学各个领域提供服务己成为必然。通常包括：远程诊断、专家会诊、信息服务、在线检查和远程交流等几个主要的部分，以计算机和网络通信为基础，实现对医学资料和远程视频、音频信息的传输、存储、查询、比较、显示及共享。

程序采用异构的松耦合的技术架构。服务程序、客户端程序使用C#语言实现。所有程序理论上可以跨平台部署和运行。采用SQLServer作为后台数据库系统。

本次开发应用领先的WCF技术和SOA架构代替传统Socket编程模型，以作为本分布式系统的通信框架。项目采用主流的软件分层方式，包括：实体层（DSSP.Entity）、数据层（DSSP.DataBase）、业务逻辑层（DSSP.Service）以及表示层（DSSP.WebSite）。

本项目围绕读片室有以下功能：开通读片室、编辑病例信息，配置数字切片，远程诊断，开具诊断报告，切片及读片室搜索，专家推荐、读片室推荐、数字切片浏览、切片维护、主页定制、帮助等功能。

关键词：远程诊断、在线检查、数字病理、共享病例、WCF

Abstract

With the development of the Computer Network, Multi-Media, and Communication Technology, It’s the trend that the Information Technology and Network Communication service all the areas of Physic. It usually contains Remote Consultation, Expert diagnoses, Information Services, Online Check and Remote Communication. Based on the Network Communication, We accomplish with the transportation, storage, Searching, Comparison Showing and Sharing of the Physic Information, Video and Audio.

This Program uses loose coupling Technology Architecture, and was Written In C#, with SQLServer as its database, can be deployed and runned on difference platforms.

With WCF and SOA (Service-Oriented Architecture) as its Programming model, This Program contains three Layers, Physical Layer（DSSP.Entity）、Data Layer（DSSP.DataBase）、Bussiness Logic Layer（DSSP.Service）and Presentation Layer（DSSP.WebSite）。

You can open a slide room, edit Case Information, set Digital Slides, organize a remote consultation, write a Diginoses Report, search slides and slide rooms, recommend an Expert, recommend an slide room, view an digital slide, define your homepage, seek helps in this Program.

Keywords: Remote Consultation, Online Check, Digital Pathology, sharing of cases，WCF

第一章引言 (1)

1.1项目背景 (1)

1.2目标用户及主要用途 (1)

1.3相关业务知识 (1)

1.4设计思想 (2)

1.5技术方案 (2)

1.6文档结构 (2)

第二章相关技术分析 (3)

2.1WCF (3)

2.1.1 WCF技术 (3)

2.1.2 WCF的特点 (3)

2.1.3 WCF的运行机制 (3)

2.1.4 WCF的通信模型 (4)

第三章需求分析 (5)

3.1目标 (5)

3.2系统的需求分析 (5)

3.3可行性研究 (5)

3.4功能需求 (6)

3.5用户界面需求 (10)

3.6软硬件环境需求 (10)

3.7产品质量需求 (10)

第四章系统设计 (11)

4.1数据库设计 (11)

4.1.1数据库设计概述 (11)

4.1.2数据库需求分析 (11)

4.1.3数据库逻辑结构设计 (14)

4.2系统总体结构设计 (14)

4.2.1系统总体结构图 (14)

4.2.2系统功能模块设计 (16)

4.2.3主界面设计 (19)

4.2.4输入输出界面设计 (34)

第五章系统实现 (35)

5.1业务分层结构 (35)

5.1.1系统总体结构图 (35)

5.1.2 读片室 (35)

5.1.3讨论区 (36)

5.1.4云计算 (37)

5.1.5服务中心 (37)

5.1.6个人空间 (38)

5.2关键业务流程 (39)

5.3部分接口说明 (40)

第六章系统测试与维护 (45)

6.1系统测试 (45)

6.2系统维护设计 (47)

第七章总结 (48)

参考文献 (49)

谢辞 (50)

第一章引言

结合学校毕业设计要求及单位实习经验，设计此文档作为毕业设计课题【项目数字切片远程共享平台】的详细设计、编码及程序部署等工作的技术方面的总结性文件。

1.1项目背景

远程诊断已逐渐成为现代医学不可缺少的一个平台。这个远程诊断平台将现代医学、计算机网络技术、现代通信技术等高科技整合为一体，形成了医疗、教育、科研、信息综合一体化的平台体系，实现了对现代医学信息的存储、传输、查询、对比、浏览等功能的应用。改变了原来传统看病的单一模式，改善了专家资源分布不均衡，让边远及更多的患者及医护人员能更经济、更高效的共享专家资源、教育资源、医学科技成果资源，提高医疗技术水平，使医学领域的高科技真正成为人类的福音。

数字切片远程共享平台，是把传统切片进行数字化，集成显微影像处理、Web图像浏览等技术，整合多年的病理领域经验、专家资源，而打造的专业数字病理远程诊断咨询服务平台，为广大病理医生与患者，提供便捷、省时、省力与快速的专家咨询服务；同时，利用此平台，可逐渐为中国甚至全球病理医生，提供无时间与空间限制的数字切片交流机会，可进行诊断交流、疑难病例讨论、专家数字切片解读、病理远程教学！

1.2目标用户及主要用途

本项目主要用于基于数字病理图像的远程交流和会诊，主要目标用户是病理医师、学生等病理界相关人士。以图像传输与视频通话的方式，使得世界医学专家可以交互进行临床研究,共享病历和诊断图像；可以进行远程教学培训,提高不同层次医疗专业人员的专业素质；可以进行论坛交流，增加病理学界人士交流和探讨的机会

1.3相关业务知识

病理学：病理学为医学领域的一门分支学科，专门探讨疾病在个体发生的起因、发展及变化，以及整个过程对患者产生的各种影响。此学科在医学教育中属于基础学群；临床操作利用病理学知识分析采样检体，以辅助医师诊断和处方；研究层级则试图解释疾病造成生理变化的未明现象。

病理切片：病理切片是病理标本的一种。制作时将部分有病变的组织或脏器经过各种化学品和埋藏法的处理，使之固定硬化，在切片机上切成薄片，粘附在玻片上，染以各种颜色，供在显微镜下检查，以观察病理变化，作出病理诊断，为临床诊断和治疗提供帮助。

数字化病理：数字化病理就是指将计算机和网络应用于了病理学领域。数字化在医学领域发展得较快的是在影像学方面，包括CT、MRI等。数字化在病理方面的应用发展较慢，目前主要的应用是病理图文报告系统，采用的是CCD+显微镜的方法对病理切片图像进行单张采集，采集的静态图片除了用于病理报告外，也用于病理教学，病例讨论等，但图像信息有限。随着技术的进步，应用全自动病理切片扫描技术可以对整张切片进行扫描，转化为电脑图片保存下来，还能对图像进行多倍放大，就好像在电脑上看显微镜一般，有了这项技术，大大改善了远程病理会诊，病理教学等方面的不便。

1.4设计思想

采用异构的松耦合的技术架构。服务程序、客户端程序使用C#语言实现。所有程序理论上可以跨平台部署和运行。将采用SQLServer作为后台数据库系统。

本次开发使用领先的WCF技术和SOA架构代替传统Socket编程模型，以作为本分布式系统的通信框架。

1.5技术方案

考虑到项目的复用性、良好的扩展性以及项目组成员协作等原因，此次设计采用软件分层的方法，遵循面向对象开发原则。

项目采用主流的软件分层方式，包括：实体层（DSSP.Entity）、数据层（DSSP.DataBase）、业务逻辑层（DSSP.Service）以及表示层（DSSP.WebSite）。

其中实体层DSSP.Entity定义项目中数据传输的实体类以及项目中用到的一些其他公共操作类。

数据层DSSP.DataBase主要负责与后台数据库的交互，以及向业务逻辑层提供数据处理。

业务逻辑层DSSP.Service采用WCF服务，为表示层提供明确的服务契约，

降低与表示层的耦合度。

表示层DSSP.Website 主要负责项目用户界面的呈现，通过调用业务逻辑层的服务接口，实现用户界面的逻辑操作。

另外为了使项目开发过程中的用户管理以及权限管理得到良好的控制，表示层用户验证采用Forms验证方式。表示层页面（.aspx）均继承页面基类(PageBase),该类定义了用户验证以及权限验证的逻辑控制，消除了派生页面的代码重复问题。

1.6文档结构

本文档主要分为相关技术、需求分析、系统设计及系统实现等部分。

相关技术部分对本程序所使用的有关技术做一部分的概括；需求分析部分从需求的目标，可行性，功能需求，非功能性需求做介绍；系统设计部分包含两部分，数据库设计及系统设计：数据库设计从逻辑结构及具体的表设计上做介绍，系统设计主要讲解程序的系统架构及分层模式等。

第二章相关技术分析

2.1 WCF

以下部分将对WCF技术作简要介绍。

2.1.1 WCF技术

WCF是微软分布式应用程序开发的集大成者，在WCF框架下，开发基于SOA 的分布式系统变得容易了。

2.1.2 WCF的特点

WCF 的核心目的是：允许程序与同一台计算机或网络上的或跨越互联网的其他程序通过消息实现通讯。如图2-1所示，WCF整合了.NET 平台下所有的和分布式系统有关的技术，如.Net Remoting 、ASMX 、WSE和MSMQ。以通信范围而论，它可以跨进程、跨机器、跨子网、企业网乃至于Internet；以宿主程序而论，可以以https://www.wendangku.net/doc/0a3742447.html,，EXE，WPF，Windows Forms，NT Service，COM+作为宿主(host)。WCF可以支持的协议包括TCP，HTTP，跨进程以及自定义，安全模式则包括SAML，Kerberos，X509，用户/密码，自定义等多种标准与模式。总之，WCF是未来Web Service的首选开发平台，是Windows系统的通讯基础。

图2-1 WCF与相关技术比较

从功能的角度来看，WCF完全可以看作是ASMX.，.Net Remoting，Enterprise Service，WSE，MSMQ 等技术并集。事实上WCF 远非简单的并集，它是真正面向服务的产品，它已经改变了通常的开发模式。利用WCF，就可以解决包括安全、可信赖、互操作、跨平台通信等等需求。概括地说，WCF 具有如下的优势：统一性，互操作性，安全与可信赖和兼容性。

2.1.3 WCF的运行机制

如果从宏观的角度来分析WCF 的运行机制，它的实现并不复杂。WCF 的体系架构是基于一种拦截机制来实现的，负责传递和拦截消息的组件为通道，在客户端发出对服务端服务的调用时，首先会通过一个服务代理对象，将调用方提供的对象序列化到消息中，然后该消息则通过通道进行传递。通道不只是包括一个，而是多个通道对消息进行处理，包括传输、消息编码、管理会话、传播事务等，但最底层的通道则是传输通道。这些通道的构成形成了一个通道堆栈。由于对象已经被序列化，因而此时通道传递的消息可以跨进程或机器

进行传递，利用传输通道传递到服务端。服务端的构成与客户端基本相似，仍然是通过通道栈中最底层的传输通道接受消息，然后解析消息编码，并一层层地往上传输。在服务端的通道栈之上，则是一个分发器(Dispatcher，或者说是调度器)，它会首先对消息进行检查，然后选择一个客户端要调用的操作。在这个过程中，消息会被反序列化。图2-2 说明了WCF 的整个运行过程。

图2-2 WCF运行机制

由于WCF通过通道的方式传递消息，整个通道用时担当了侦听器和拦截器的功能，它可以根据服务的定义，在方法执行的前或后执行不同的操作，例如事务、会话管理、安全等。这些操作在WCF中，大多数都可以以Attribute的方式应用到服务契约上，这样的实现方式，就类似于采用了AOP 的方法为服务提供了大量的基础功能，有助于简化服务开发者的工作。

2.1.4 WCF的通信模型

图2-3 是WCF 通信模型图。WCF 的客户端与服务端通过消息在匹配的端点(Endpoint)之间进行交互，基于消息的通信机制也是SOA 的特点。

图2-3 WCF通讯模式

WCF 将服务层与业务逻辑层分离。具体而言，就是将服务接口（即WCF 服务契约）与服务实现分离，客户端与服务端之间共享的是服务接口，而不是代码，降低了服务层与业务逻辑层的耦合度。WCF设计之初就考虑了跨平台的互操作性，服务接口采用标准的WSDL语言进行描述，充分支持WS-*标准，具有良好的平台、语言无关性。WCF 客户端在通信过程中，现在本地进程中生成代理，由代理经端点与服务端对应的端点交互。端点实现了服务提供者和服务消费者之间的消息通信的细节，它屏蔽底层通信机制的复杂性，通过配置文件（或编码方式）设置访问点可以无需重新编译，便可适应不同应用场合。WCF提供的服务对外体现为不同的端点。

第三章需求分析

3.1目标

明确平台应具有的功能，性能及界面，使系统分析人员及软件开发人员能清楚的了解用户的需求，并在此基础上进一步完成后续设计及开发工作。

3.2系统的需求分析

需求应保证考虑技术可行性，经济可行性，可操作性等。

详细的需求请参见[功能需求]及[业务分层结构]。

3.3可行性研究

这里仅从技术可行性方面做简单介绍：

介于整个软件开发过程采用敏捷原则，并且开发整个过程会贯穿市场反馈的结果，所以在前期设计合理的情况下，已将项目的风险降至较低。

开发使用C#.net技术，整个框架采用WCF，借助.net SilverLight/Zoom技术将会给用户展示更加流畅的图像体验。保证在好的架构模式下运转才能保证良好的软件质量。

3.4功能需求

无论是控件使用，提示信息措辞，还是颜色、窗口布局风格，遵循统一的标准，做到真正的一致。

◎使用户使用起来能够建立起精确的心里模型，使用熟练了一个界面后，切换到另外一个界面能够很轻松的推测出各种功能，语句理解也不需要费神理解

◎降低培训、支持成本，支持人员不会行费力逐个指导。

◎给用户统一感觉，不觉得混乱，心情愉快，支持度增加

3.6软硬件环境需求

3.6.1开发环境

第四章系统设计

4.1 数据库设计

4.1.1数据库设计概述

遵循数据库设计三大范式原则，数据库尽量避免外键或者约束等等，而将其关系靠程序控制完成，频繁查询处应建立索引。同时更多的考虑数据库的安全性。

4.1.2数据库需求分析

这里仅列举个别数据表，及其关系。

4.1.2.1数据字典

?S_Dictionary

4.1.2.2库表结构

C_Function

4.1.3数据库逻辑结构设计

图4-1 表关系4.2系统总体结构设计

4.2.1系统总体结构图

4.2.1.1系统架构

图4-2 系统架构

WebSite ——用户界面层（MVC架构）

ZoomImage ——数字切片浏览富客户端（Silverlight）RemoteService ——业务逻辑远程服务接口层（SOA架构）BusinessLogic ——业务逻辑层

DataAccess ——数据访问层（数据库存取＋文件IO）4.2.1.2逻辑结构设计