利用VTK的DICOM图像的显示与信息读取-精选文档

利用VTK的DICOM图像的显示与信息读取

Displaying the DICOM Image and Reading Information from DICOM Image by VTK

ZHANG Xiang1,2, CHEN Sheng-yong1

(1puter Science and Technology Campus of Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China; 2rmation and Engineering Campus Jinhua College of Vocation and Technology, Jinhua 321017, China)

: DICOM file is special use for medical image. It's the element task to pick out data from DICOM file in image processing. VTK is strong in image processing, visualization and so on. There are more classes and functions for DICOM in the version after 5.0. It appears easy to read the information from DICOM file.

DICOM标准（digital imaging and communications in medicine）由美国放射学院（American College of Radiology，ACR）和国家电气制造商协会（National Electrical Manufacturers Association，NEMA）共同制定，包含医学的数字成像和通信两方面，该标准的制定统一了各种数字化影像设备的图像数据格式，有效解决了不同成像设备间的数据传输中存在的障碍。DICOM格式可以包含大量有用的医疗相关信息，因此

也造成了其文件格式的复杂性，DICOM图像读取和显示比其他格式的图像难度大，通用的图像处理软件和图像浏览器无法读取DICOM图像。大型医学成像设备公司均设计了与设备相配的专用软件进行DICOM图像的读取和显示，应用上对DICOM格式转换及附加信息接口设计进行了研究，更多的建立局限在DICOM格式上，读取过程复杂繁琐，不利于软件的复用和封装。VTK5.0以上提供了类和函数来读取DICOM文件，避免了许多前置操作，即可提取相关图像和数据信息，使工作重点放在图像处理和可视化等后续过程中。

1 DICOM文件格式

图像文件格式通常由两部分组成：存参数的 header 和图点数据（pixel data)。BMP、 JPEG、TIFF 类格式， header 只描述图像基本参数，包括几行、几列、每点用了几位、有否压缩、调色板等，Header 通常固定长度。而医疗影像需要许多其它参数，包括病人基本资料、检验基本资料、系列资料、位置资料等。而且每种模态（modality）和每种图像（image）所需内容不一样。因此，一般的图像格式不能使用，DICOM格式为医学图像专用存储格式，编程首要明确的是DICOM文件格式，如图1与图2所示。

文件结构中各段说明如下：

tag：标签。4字节无符号整数。DICOM所有数据元素都用标签来唯一表示。标签分为两部分，用“(组号，元素号)”的方式

表示，组号高2位，元素号低2位。

vr：数据类型。长度为2的字符串。例如，数据元素的vr 为“da”，表示该数据元素中存储的数据为日期型数据。其次，vr为可选项，取决于协商的传输数据格式。

valuelength：数据长度。数据元素的数据域中数据的长度(字节数)。

valuefiled：数据域中包含的数据元素的数值。

文件头说明：

(1) 除了128字节的文件前言和4字节的DICOM前缀外，所有其它的文件头元素都必须采用上面介绍的格式编码，各数据元素排列的顺序按照标签数值从小到大的传输格式编码。

(2) 每个文件头元素的长度必须为偶数，否则应该按照规定补充一个字节。

数据集说明：

数据集是由一系列数据元素按照tag从小到大的顺序排列

而成，数据包括医学图像，与医学图像相关的信息，如病人姓名、图像大小等。

2 vtk可视化工具包

VTK (visualization Toolkit)是一套进行数据可视化的通用开发工具包，提供了一个用于三维计算机图形、图像处理及可视化的开放源码的软件类库。它吸收了上百种图像处理和图形生成算法，采用面向对象技术开发，可在C++、Tcl，Java和Python