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1、DICOM图像处理技术研究【摘要】针对DICOM3.0标准,详细分析了文件结构及数据集,给出了其中一些关键技术问题及相应的解决措施。最后基于VC开发出一种医学图像处理软件,该软件能实现医学图像的显示、通用图像格式转换等功能,该方法克服了传统DICOM图象显示软件的局限性。【关键词】DICOM标准DICOM数据集显示与处理医学图像解码Abstract:AccordingtotheinformationcontentsanddataformatdefinedbyDICOMstandard, someclassescor
2、respondingtothetypesofmedicalimagearedefinedforimageinformationrecording.ADICOMimageviewerbasedonVCisdesigned,whichisabletodisplayandprocessvarioustypesofmedicalimage. Amethodisthusprovided,bywhichtheproblemoflimitationoftraditionalDICOMimageviewerscanbesolved
3、.Keywords:DICOM;DICOMDataSet;displayandprocess;medicalimagedecodingDICOM(DigitalImagingCommunicationsin8Medicine)标准是医学数字成像和通信的国际标准。DICOM虽然是在美国产生、发展的，但已被欧洲各国、日本等发达国家和地区接受，并被列入国家标准。在我国，DICOM是唯一被接受的医疗影像国际规范。DICOM已经成为国际医疗影像设备的图像通信/交流的唯一规范。DICOM标准逐渐得到国内外的高度重视,一些科研机
4、构和高等院校纷纷展开了对标准的研究和基于标准的开发。因此对DICOM标准文件的正确解读是医学数字图像处理和建设的关键技术之一。1DICOM文件的数据结构和编码规定DICOM格式文件包括了数字成像和通信两个方面内容。该文件格式基于面向对象的思想,制定了一系列信息对象定义和服务对象定义,文件的数据结构和编码规则包含了数字成像和通信的真实信息［１］。1.1DCM文件的结构DCM是比较常用的DICOM文件名后缀，其他PACS软件也使用到了IMG，或是完全不使用后缀，直接就是一连串的数字或字符串命名的。DCM文件从本质上说是
5、一个关于信息体实例的数据集,主要包括患者、检查、序列和图像等信息。文件的结构主要由文件头和文件结构像素数据两大部分组成,文件头又分为文件引言和数据集两部分,其中文件引言是由128个全部置为00的字节序列和一个长度为4个字节的字符串组成［２］。数据集是整个文件中信息量最大的部分,囊括了所有信息实体(患者、图像、检查等)的信息,结构也最为复杂,文件最后的图像数据表示像素,数据结构单一,因此解读文件实际上就是解读数据集。1.2DICOM数据集结构8数据集由多个数据元素串连组成,每个数据元素具有类似的结构,都是由标签、值描
6、述、值长度和值域组成。标签表示该数据元素的特定含义。每个标签在整个数据集中只能出现1次(嵌套除外),共4个字节,分为组号(高位两字节)和元素号(低位两字节)。如00100010表示该数据元素里的信息为患者姓名。标签含义的详细规定在标准的3.62004(数据字典)中。描述了该数据元素中值域的数据种类,大多数情况下是一个长度为2字节的字符串。值得注意的是标签是可选的,取决于商定的传输语法。值域表示该数据元素所保存的实际信息,必须为偶数个字节,不足补0或空格。2DCM文件的读取理解了文件的结构和数据集的结构,解读文件就不
7、是一件很难的事情,但有些关键性的问题如数据嵌套、高位截取等在读取时需要注意。2.1数据嵌套当数据元素的值为0时,则该数据元素的值域又是由1个或多个数据元素组成的,即数据元素中包含了子数据集。如果子数据集中又有值为0的数据元素时,就构成了递归嵌套。嵌套的存在要求解读算法能遍历树型数据结构的所有元素。2.2图像数据的高位截取通常文件采取2个字节表示1个像素,但是一般情况下,真实像素值的动态范围不足以完全填满这2个字节。因此,高字节的高位可能因为被用于存储其他信息。解读图像数据时应该截取高位,把低位的信息读取出来。标准规
8、定标签为00280101的数据元素储存像素数据的最高位数,标签为00280102的数据元素储存实际存储像素数据的位数。对于某些图像,图像数据中储存的像素值没有实际意义,需要采用斜率和截距来修正,而斜率和截距则储存在标签为00281053和00281052的数据元素中。因为一般情况下这两个值为1或0,图像数据中储存的像素值和实际值相等,所以这一点常常为人们所忽
