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基于dcmtk显示医学影像软件的实现

日期:2013-01-04来源:网络整理作者:论文代写点击次数:
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    1 DICOM文件的基本格式DICOM模型采用实体-关系模式(Entity-Rela-tionship,简称E-R)。一个E-R关系的实体代表一个现实世界对象、现实世界对象类或DICOM数据表现(一个信息对象实体IOD或模块)。关系,定义实体之间如何发生关系。DICOM文件是遵照DICOM标准而存储的医学图像文件。DICOM3. 0标准中的第十部分描写DICOM文件格式。DICOM文件一般由DICOM计算机技术与发展COMPUTER TECHNOLOGY AND DEVELOPMENTNo. 3Mar. 2011文件头和DICOM数据集合组成。
  文件头包含了封装数据集的标识信息。DICOM文件头由128个字节的文件前言组成。紧跟着的是4个字节的DICOM前缀“DICM”,被作为ISO 8859 GO字符指令进行编码。这个前缀可以作为判断是否DICOM文件。一般在这个前缀之后便是DIOCM文件元信息。
  一个数据集描述了现实世界信息对象(IOD)的单个实例。数据集由多个数据元素组成。数据元素包含了数据标签、数据描述、数据值长度、数据值域(如图1所示)。
  DICOM数据集和数据元素数据集中的数据元素由数据标签唯一标识,并依此标签号码递增排列。DICOM将图像数据、图像参数和与之相关的信息分为若干个组,常用的数据组有0002组描述设备通讯组, 0008组描述特征参数组,0010组描述患者信息组, 0028组描述图像信息参数组,7FE0组描述图像数据组。数据组分为奇数组和偶数组,其中偶数组用于特定语义的信息组,奇数组则留给制造商自定义信息组。每个组包含了对该类信息进行具体描述的不同单元。标签由组号和单元号构成。数据描述分为显式(ExplicitVR)和隐式(ImplicitVR)两种,取决于传输语义(Transfer Syntax),指明数据类型。数据在显式传输时VR存在,隐式传输时VR为空。在DICOM中定义的数据类型有AS (AgeString)、CS (Code String)、PN (Person Name)、DA(Date)、DS(Decmi al String)。通过以上分析可以得出需要查找相应的数据内容,先查找到4个字节的标签,然后读取指定长度的数据值体,即数据内容。在DI-COM文件读取中常用到的数据内容如表1所示[2]。
  可以用UltraEdit工具打开一个DCM文件,就可以看到十六进制的编码,其中包含了一些数据元素信息,病人姓名、设备制造商、医院名称等。例如打开*.
  dcm,找到如下一串数字,代表一个数据元素。00 8000 70 4C 4F 00 16 45 61 73 74 6D 61 6E 20 4B 6F 64 616B 20 43 6F 6D 70 61 6E 79。0080 0070是代表设备制造商的标签,4C 4F是数据类型, 00 16是数据长度,其余的是ASCII码,其对应的字符串是: Eastman KodakCompany。要注意的一点是每个数据元素的标签的数据地址是随机的,不一定是4的倍数。DCMTK开发包中提供一个dcmdump工具,可以解析DCM文件。取其中的片断例子如图2所示(通过cmd截取)。
  常用属性编码组号单元号内容0002 0010传输语义0008 0060成像模式(CT或DR)0028 0010图像行数0028 0011图像列数0028 0100像素分配的位数0028 0101像素存储的位数0028 0101像素存储最高位0028 1050窗口(W indowCenter)0028 1051窗位(W indowW idth)7FE0 0010图像像素数据图2 DCM文件解析结果2 DIB位图DIB位图是计算机中通用的位图文件格式。DIB位图文件有位图文件头(BITMAPFILEHEADER)、位图信息头( BITMAPINFOHEADER )、颜色表( RG-BQUAD)、图像数据(IMAGEDATA)[4,5]。其中位图文件头和位图信息头构成位图信息。位图文件说明了文件的组成信息;位图信息头说明了图像数据的基本信息;颜色表则描述了图像显示的色彩信息,即红、绿、蓝三颜色分量。
  位图文件读入内存的过程: 1)先从文件头中得到3个主要的图像参数,即图像的宽度、高度和每像素位数,由它们构成位图信息头; 2)转换位图的颜色表格式的调色板数据,两者构成位图信息; 3)由位图信息建立内存位图,最后将图像数据读入内存位图,调色板数据也可以建立内存位图后再读入。
  3 DICOM文件读取及DIB显示DICOM文件读取DCMTK中包含了不同功能的子工具包。其中dc-mdata工具包主要处理DICOM数据的解码和编码。
  DcmFileFormat、DcmDataset、DcmItem、DcmElement分别是该包中的四个接口类。DcmFileFormat类主要负责处理DICOM文件格式,提供了loadFile()函数可以读基于DCMTK显示医学影像软件的实现入DICOM文件。DcmDataset类实现DICOM数据集处理功能。通过这两个类可以读取DICOM文件中的各种信息,如:病人姓名。getDataset()->findAndGet-OFString(DCM_PatientsName, patientsName)可以获取文件信息中的病人姓名。DCM_PatientsName是一个宏定义标识符,描述的是DICOM的属性标签(0x0010,0x0010)。变量patientsName存储找到的数据元素值,patientsName定义为OFString类型。OFString类是一个简单的string类,实现了std:: string的一个子集。

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