CN107145730A - Dicom医学影像文件读取适配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种DICOM医学影像文件读取适配系统，包括文件头解读单元、显示器适配单元、数据元素解读并图像显示单元，通过在PACs系统中客户终端处设置一个读取模块，在客户终端获取DICOM图像文件后，读取模块读取文件中的相关图像参数进行文件格式的解析，进一步结合显示器的显示参数，对影像文件进行适配后进行读取，对每一个图像像素的编码进行适配计算，从而将DICOM文件中的图像像素转换成设备无关的BMP文件，从而方便用户进行阅片，提高使用便利性。

Description

DICOM医学影像文件读取适配系统

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别是指一种DICOM医学影像文件读取适配系统。

背景技术

DICOM标准是医学影像存储和传输的标准，在PACs系统中所有的医学影像均以DICOM格式存储和传输。对于DICOM医学影像文件的显示和后处理而言，对DICOM文件格式的解读是必不可少的。

DICOM医学影像文件在PACs系统中储存在图像存档服务器(PAS)中，当用户需要调阅医学影像文件时，客户终端向关系数据库发送请求，在关系数据库中访问该病人的记录，调取DICOM图像在PAS中的存储目录。根据存储目录，以FTP的形式获取PAS上的图像，从而进行阅片。然而在PAS中存储的DICOM图像文件中包含的图像信息，由于显示器硬件性能及相关属性设置使得图像文件无法得到高质量的显示。

因此，有必要设计一种新的DICOM医学影像文件读取适配系统，以解决上述技术问题。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种DICOM医学影像文件读取适配系统，将DICOM文件中的图像像素转换成BMP文件，从而方便用户进行阅片，提高使用便利性。

本发明的技术方案是这样实现的：一种DICOM医学影像文件读取适配系统，包括文件头解读单元、显示器适配单元、数据元素解读并图像显示单元，其中，

文件头解读单元：在客户终端收到DICOM文件之后，首先对DICOM的文件头进行解读分析，判断前缀是否为“DICM”，如果不是，则退出并提示错误信息；如果是，则读取传输语法；在文件头中读取传输语法后，判断文件是否经过压缩，如果经过压缩，则根据传输语法中规定的压缩系统，调用相应的解压模块进行解压；解压后读取数据元素标签；然后建立DIB信息头和颜色表的结构，将DICOM图像的相关属性赋予相应的值；

显示器适配单元：通过用户终端中的图像处理模块，采用dxdiag代码获取显示器的点距、分辨率、对比度与亮度值的参数，建立显示器参数表并赋予所述参数值；显示器参数表建立完成后再联立DIB信息头进行文件参数的适配；经过参数适配运算，将运算结果重新赋予DIB信息头，进入图像读取；

数据元素解读并图像显示单元：首先寻找标签为(7FE0,0010)的图像像素数据，获取像素数据之后，对每一个像素根据DIB信息头进行适配后的映射，得到BMP文件。

在上述技术方案中，所述DICOM的文件头由两部分组成，第一部分为128个字节的保留部分，前缀是字符串“DICM”，为十六进制的“44 49 43 4D”；第二部分是文件元信息，所述文件元信息包括传输语法与数据元素标签。

在上述技术方案中，所述传输语法规定了数据的编码方式以及二进制数据的编码方式，数据元素标签包括标签(TAG)，值表示类型(VR)和值长度(VL)以及数据值域(VF)。

在上述技术方案中，所述文件参数的适配包括：联立图像的行数列数与显示器的分辨率，计算BMP文件的显示比例；联立图像的窗宽窗位与显示器的对比度，对窗宽窗位进行再计算，并重新赋值。

在上述技术方案中，所述数据元素解读并图像显示单元中，得到BMP文件的方式如下：

首先判断像素位数是否为8，如果为8，进入下一步；如果不为8，则重新调整窗宽窗位，将灰度范围压缩到0-255，从像素数据具体转化为当中的某一个具体灰度值；计算完一个像素灰度值之后，映射到DIB文件的矩阵中，判断像素是否读取完毕，如果没有，则读取下一个像素，直到每一个像素都读取完毕；读取完毕之后，根据适配结果进行图像的显示调整，调整显示比例、亮度等等，从而显示于pacs用户终端界面上。

本发明DICOM医学影像文件读取适配系统，通过在PACs系统中客户终端处设置一个读取模块，在客户终端获取DICOM图像文件后，读取模块读取文件中的相关图像参数进行文件格式的解析，进一步结合显示器的显示参数，对影像文件进行适配后进行读取，对每一个图像像素的编码进行适配计算，从而将DICOM文件中的图像像素转换成设备无关的BMP文件，从而方便用户进行阅片，提高使用便利性。

附图说明

图1为本发明中文件头解读单元流程示意图；

图2为本发明中显示器适配单元流程示意图；

图3为本发明中数据元素解读并图像显示单元流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所述的一种DICOM医学影像文件读取适配系统，包括文件头解读单元、显示器适配单元、数据元素解读并图像显示单元，其中，针对各单元的说明如下：

(1)文件头解读单元：

DICOM的文件头由两部分组成，文件头的第一部分是128个字节的保留部分，前缀是是字符串“DICM”，为十六进制的“44 49 43 4D”。

文件头的第二部分为文件元信息，文件元信息包含文件的传输语法与数据元素标签。传输语法规定了数据的编码方式以及二进制数据的编码方式等等。数据元素标签包括标签(TAG)，值表示类型(VR)和值长度(VL)以及数据值域(VF)。例如：

(0028,0010)VR:US Length:2 Value:512表示图像有512行。

(0028,0011)VR:US Length:2 Value:512表示图像有512列。

(0028,0100)VR:US Length:2 Value:512表示像素比特位数为16位。

以上均为文件头中重要的数据标签。

在客户终端收到这一DICOM文件之后，首先对DICOM的文件头进行解读分析，判断保留部分的前缀是否为“DICM”，如果不是，退出，提示错误信息；如果是则读取传输语法；

在文件头中读取传输语法之后，判断文件是否经过压缩，如果经过压缩，则根据传输语法中规定的压缩方法，调用相应的解压模块进行解压；读取完传输语法之后，读取图像的数据元素标签。

读取完成之后，建立DIB信息头和颜色表的结构，将DICOM图像的相关属性赋予相应的值，上述流程如图1所示。

(2)显示器适配单元：

通过用户终端中的图像处理模块，采用dxdiag代码对显示器的各项参数进行获取，其中，各项参数包括点距、分辨率、对比度与亮度值。获取完成之后，建立显示器参数表，将显示器各项显示参数赋予相应的值在显示器参数表中。

显示器参数表建立完成后，联立DIB信息头中图像文件的各项参数，进行文件参数的适配。具体包括：联立图像的行数列数与显示器的分辨率，计算BMP文件的显示比例；联立图像的窗宽窗位与显示器的对比度，对窗宽窗位进行再计算，并重新赋值。

此外经过其他参数的适配运算后，将运算结果重新赋予DIB信息头，进入图像的读取，上述流程如图2所示。

(3)数据元素解读并图像显示单元：

首先需要在数据集中寻找标签为(7FE0,0010)的图像像素数据，图像像素数据是医学影像文件中的主要组成部分。获取像素数据之后，对每一个像素根据DIB数据头进行适配后的映射，得到BMP文件。具体如下：

首先判断像素位数是否为8，如果为8，进入下一步；如果不为8，则重新调整窗宽窗位，将灰度范围压缩到0-255，从像素数据具体转化为当中的某一个具体灰度值。计算完一个像素灰度值之后，映射到DIB文件的矩阵中；

判断像素是否读取完毕，如果没有，则读取下一个像素，知道每一个像素都读取完毕；读取完毕之后，根据上一步适配结果进行图像的显示调整，调整显示比例、亮度等等，从而显示于pacs用户终端界面上，上述流程如图3所示。

以下是结合实例的进一步说明：

客户终端接收到一份DICOM医学影像文件后，首先进行文件头的读取。判断前缀为DICM后，读取该文件的传输语法，判断该文件经过压缩，则进行解压操作，完成解压操作后，读取数据元素标签，其中有如下数据元素标签：

(0028,0010)VR:US Length:2 Value:512表示图像有512行。

(0028,0011)VR:US Length:2 Value:512表示图像有512列。

(0028,0100)VR:US Length:2 Value:512表示像素比特位数为16位。

读取完成后，将读取出来的图像属性存储于DIB信息头中。DIB信息头部分展示如下：

LONG biWidth	512
		LONG biHeight	512
WORD biBitCount	16
		...

读取完成后，运行dxdiag代码，得到显示器的各项参数，记录于显示器参数表中，示例如下：

分辨率	640x480
		亮度	250
...

将显示器属性表与DIB信息头进行联立，图像行数和列数经过与分辨率联立之后，运算得到显示比例为200％。同时进行其他各项参数的运算之后，将这些值返回到DIB信息头中。

以上完成之后，在数据集中寻找标签为(7FE0,0010)的图像像素数据。寻找到图像像素数据之后，判断图像像素位数为16，不为8，则重新调整窗宽窗位，将灰度范围压缩到0-255，从像素数据具体转化为当中的某一个具体灰度值，映射到DIB矩阵中。映射完成后，显示图像。

综上，本发明DICOM医学影像文件读取适配系统，具有以下有益效果：

1.由于客户终端所使用的计算机性能各异，显示器的各项参数差异较大，而DICOM图像如果不经适配的话，对显示器的性能要求较高，难以清晰显示出医学影像的细节。而经过本系统适配之后，能将能够将显示器的亮度、对比度等参数反馈到DICOM文件解读的过程中，从而使得DICOM文件的解读结果更符合显示器的显示性能。

2.当用户终端获取到DICOM文件时，DICOM文件无法使用图像浏览软件直接读取，不便用户进行阅片，而经过本系统适配之后，使得不可读的DCM文件转变为可读的BMP文件，从而方便用户进行阅片。同时将位数不为8的DICOM图像转化为灰度显示，计算出每个像素的灰度值，从而使得无法读取的非8位像素图像文件转化为可读。

3.在读取各项参数之后，对DICOM图像文件读取的同时对其进行适配，使得适配后的文件读取速度更快，不容易出现卡顿等现象，如果不经过适配，则图像文件可能过大或图像显示比例不适宜，读取速度不高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种DICOM医学影像文件读取适配系统，其特征在于：包括文件头解读单元、显示器适配单元、数据元素解读并图像显示单元，其中，

文件头解读单元：在客户终端收到DICOM文件之后，首先对DICOM的文件头进行解读分析，判断前缀是否为“DICM”，如果不是，则退出并提示错误信息；如果是，则读取传输语法；在文件头中读取传输语法后，判断文件是否经过压缩，如果经过压缩，则根据传输语法中规定的压缩系统，调用相应的解压模块进行解压；解压后读取数据元素标签；然后建立DIB信息头和颜色表的结构，将DICOM图像的相关属性赋予相应的值；

显示器适配单元：通过用户终端中的图像处理模块，采用dxdiag代码获取显示器的点距、分辨率、对比度与亮度值的参数，建立显示器参数表并赋予所述参数值；显示器参数表建立完成后再联立DIB信息头进行文件参数的适配；经过参数适配运算，将运算结果重新赋予DIB信息头，进入图像读取；

数据元素解读并图像显示单元：首先寻找标签为(7FE0,0010)的图像像素数据，获取像素数据之后，对每一个像素根据DIB信息头进行适配后的映射，得到BMP文件。

2.根据权利要求1所述的DICOM医学影像文件读取适配系统，其特征在于：所述DICOM的文件头由两部分组成，第一部分为128个字节的保留部分，前缀是字符串“DICM”，为十六进制的“44 49 43 4D”；第二部分是文件元信息，所述文件元信息包括传输语法与数据元素标签。

3.根据权利要求2所述的DICOM医学影像文件读取适配系统，其特征在于：所述传输语法规定了数据的编码方式以及二进制数据的编码方式，数据元素标签包括标签(TAG)，值表示类型(VR)和值长度(VL)以及数据值域(VF)。

4.根据权利要求1所述的DICOM医学影像文件读取适配系统，其特征在于：所述文件参数的适配包括：联立图像的行数列数与显示器的分辨率，计算BMP文件的显示比例；联立图像的窗宽窗位与显示器的对比度，对窗宽窗位进行再计算，并重新赋值。

5.根据权利要求1所述的DICOM医学影像文件读取适配系统，其特征在于：所述数据元素解读并图像显示单元中，得到BMP文件的方式如下：

首先判断像素位数是否为8，如果为8，进入下一步；如果不为8，则重新调整窗宽窗位，将灰度范围压缩到0-255，从像素数据具体转化为当中的某一个具体灰度值；计算完一个像素灰度值之后，映射到DIB文件的矩阵中，判断像素是否读取完毕，如果没有，则读取下一个像素，直到每一个像素都读取完毕；读取完毕之后，根据适配结果进行图像的显示调整，调整显示比例、亮度等等，从而显示于pacs用户终端界面上。