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DICOM(Digital Imaging Communications in Medicine)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。 ??? 1? DICOM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］。 ??? 1.1? DCM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。 ??? 1.2? DICOM数据集结构? 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)。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。 ??? 2? DCM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。标准规定标签数据元素储存像素数据的最高位数,标签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略。 ??? 3? DICOM图像处理 ??? 3.1? DCM图像处理的原理? 文件描述的是医学图像,反映人体器官及组织对X线的吸收程度,用色值作为人体器官图像信息。目前计算机常用的位图文件是由红、绿、蓝三基色组成,作为灰度图像所能显示的等级数在0～255之间；在操作平台上处理图像,即需要对值进行处理。处理的方法是在描述显示数据的范围时,用窗宽表示;确定数据的中心值,用窗位表示。对于人体器官获得的某个值,如果小于某个值,可转换成位图图像的黑色,即0值;如果大于某个值,可转换成位图图像的白色,即255值;如果在某个值的范围之内,可转换成对应位图图像的某个值,在1～254之间［３］,其转换公式： ??? G（v）=??? 0??????? v＜c-w2 ??? gmw(v+w2-c)??? c-w2≤v≤c+w2(*) ??? gm??????? v＞c+w2 ??? v：为图像数据；G：计算机操作平台上显示值；gm：为显示器的最大值,位图文件为255；w：为窗宽；c：为窗位。 ??? 在该转换关系中,窗宽和窗位的选择决定了图像所需显示的部分,对每一个文件,可以从该文件头获取,并且在图像处理中,也可以进行人为地改变窗宽、窗位,来获取不同