第三章 系統分析
3.1 需求分析
3.2.1 系統的基本組成
在本系統中，我們依據功能與屬性（使用者介面－應用需求－資料處理 與作業系統）的不同，大致上分為以下數個元件，並分為四個層級，請見以 下的 Package Diagram：
User Interface Main Application Image Library File System
Level 1
User Interface Level
Level 2
Application Level
Level 3
Data Processing Level
Level 4
Operating System Level
圖 3.5 Main Package Diagram
Level 1 至 Level 3 均為本系統的實作部份，分別為第一至第三階段的實 作（見 1.3 與第 4 章）。本系統由上述的元件（Packages，主要共 4 個）組成，
共分為使用者介面、應用需求、資料處理與作業系統等 4 個層級，其相依的 關係如上圖所述，每一層的元件均會操作下一層的元件，而隔層之間則互不 干擾。以下簡述各層之元件的主要工作：
一、使用者介面層級：
本層級的實作，主要為提供使用者一個圖形化的介面，讓使用者能夠以 滑鼠或鍵盤操作本系統的各項功能。本層級的 User Interface Package 即用來 接收來自使用者的各項指令，將其解讀成系統當中對應的功能之後，對第二 層－應用需求層的元件執行相關的命令，並將執行結果或是資料呈現予使用 者瀏覽。
二、應用需求層級：
本層級的實作，則以提供應用需求所需的各項功能為主。以本系統為 例，在 3.1 當中提出了兩個應用需求，分別為果蠅腦之老年痴呆情形分析與 半自動果蠅腦神經追蹤系統。本層級的唯一元件－Main Application 係針對 某種應用需求（例如上述兩者之一），存放與「應用本身」相關的資料並明
確定義此應用相關的功能。Main Application 經由操作第三層－資料處理層 的元件以達成該應用需求的所有工作。
以半自動果蠅腦神經追蹤系統為例，在本層級當中，資料的部分將包含 一個或是數個 Volume Data，或是某個 Volume Data 之 GVF 的計算結果。而 功能的部分則為讀取或是加入／刪除一組 Volume Data、切換至某一個 Volume Data、計算使用中的 Volume Data 之 GVF，或是在一個 Volume Data 加入／刪除／編輯一個 Neuron（神經線）等。
三、資料處理層級：
本層級的實作以影像資料存放與處理為主，定義二維與三維影像的資料 結構，與存放現有的影像處理或是幾何計算相關的演算法，以提供應用需求 層的 Main Application 元件操作之用。在本層的實作，則不與任何應用需求 相關，僅提供適當的資料結構與一系列的演算法實作程式，並稱之 Image Library 元件。
其中 Image Library 係提供用來存放與操作 Image 與 Volume Data 的資料 結構，並藉著 File System(檔案系統)提供影像讀取／儲存功能。Image Library 除了進行影像的輸入／存放／輸出以外，亦可執行影像的處理工作。
在 Image Library 當中，擁有許多影像處理或幾何計算之演算法的實作，
從最基本的影像處理例如 Brightness/Contrast、Morphological Filters、Edge Detection 、 或 自 行 定 義 的 Mask Convolution ， 與 幾 何 計 算 的 Delaunay Triangulation、Convex Hull 與 Alpha Shape 或是與某些應用需求相關的實作 例如 Matched Filter、GVF 或是 Snake 等。
四、作業系統層級：
本層級並不屬於本系統的實作部份，而是作業系統本身（例如 Windows
Image Library 則是藉由操作檔案系統以實現影像的資料讀取與儲存。