CN112669943A - 一种文件目录中dicom文件的解析方法 - Google Patents
一种文件目录中dicom文件的解析方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种文件目录中DICOM文件的解析方法，包括输入一文件目录，将其文件结构与文件存储结构记录对比，获取发生变化的部分，所述文件存储结构记录保存了已访问的文件目录的文件结构；将变化部分合并到文件存储结构记录；将变化部分的解析结果合并到DICOM文件存储结构记录，所述DICOM文件存储结构记录保存了已访问的文件目录的DICOM文件解析结果；从DICOM文件存储结构记录得到输入文件目录的DICOM文件存储结构。本发明通过保存已访问的文件目录的文件结构及其对应的DICOM文件解析结果，使得再次访问时只需解析发生变化的部分，加快了再次访问时的解析速度。
Description
技术领域
本发明属于医学图像技术领域，具体涉及一种文件目录中DICOM文件的解析方法。
背景技术
DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)是传输、存储、检索、打印、处理和显示医学影像信息的国际标准。DICOM文件是按照DICOM标准保存的图像文件，包括CT、核磁、超声等类型的医学图像文件。
通常，一个病人一次检查包含CT图像、核磁图像等多个序列，每个序列均由多张高分辨率的DICOM图像构成。例如，一次CT扫描的DICOM图像就能达到数百MB。在进行医学图像相关的研究中，研究数据往往包含成百上千病人在不同时期的DICOM图像数据。
目前DICOM图像处理软件打开文件目录中的DICOM文件，需要读取文件目录中的全部文件进行解析。由于需要解析的文件数据量很大，造成现有软件在载入DICOM文件时速度很慢。
发明内容
发明目的：为了提高文件目录中DICOM文件的解析速度，本发明提供一种文件目录中DICOM文件的解析方法。
技术方案：一种文件目录中DICOM文件的解析方法，包括如下步骤。
S1：输入一文件目录，将其文件结构与文件存储结构记录对比，获取发生变化的部分，具体过程如下：
S1.1：在文件存储结构记录查找输入文件目录；
S1.2：若存在输入文件目录，则比较文件存储结构记录中保存的输入文件目录访问时间与输入文件目录的修改时间；
S1.2.1：如果访问时间晚于修改时间，则输入文件目录文件结构没有发生变化，文件结构变化信息为空；
S1.2.2：如果访问时间早于修改时间，则输入文件目录与文件存储结构记录中存储的目录结构信息进行对比，获取输入文件目录中增加的目录、减少的目录，以及改变的目录中增加的文件、减少的文件和改变的文件；
S1.3：若文件存储结构记录中不存在输入文件目录，则输入文件目录为增加的目录。
S2：将输入文件目录的变化部分合并到文件存储结构记录，具体过程如下：
S2.1：在文件存储结构记录中插入“增加的目录”对应的目录节点及其“增加的目录”包含的目录和文件对应的子节点，目录节点对应的目录访问时间为插入节点的时间；
S2.2：在文件存储结构记录中删除“减少的目录”对应的目录节点及其子节点；
S2.3：修改文件存储结构记录中“改变的目录”对应的目录节点的访问时间为当前操作时间；
S2.4：在文件存储结构记录中插入“增加的文件”对应的节点；
S2.5：在文件存储结构记录中删除“减少的文件”对应的节点。
S3：对输入文件目录的变化部分进行DICOM文件解析，将解析结果合并到DICOM文件存储结构记录，具体过程如下：
S3.1：从DICOM文件存储结构记录中删除“减少的目录”包含文件对应的文件节点、“改变的目录”中减少文件和改变文件对应的文件节点；
S3.2：从DICOM文件存储结构记录中依次删除不包含子节点的图像节点、序列节点、检查节点、病人节点；
S3.3：将增加的目录中在每一个目录中的文件作为一个文件组，每一个改变的目录中增加的文件和改变的文件作为一个文件组；
S3.4：根据文件扩展名和文件大小，去除每个文件组中明显不是DICOM文件的文件，在文件存储结构记录中标记为非DICOM文件；
S3.5：使用多线程对每个文件组进行解析得到每个文件组的DICOM文件存储结构，并将文件组中的DICOM文件和非DICOM文件在文件存储结构记录中进行标记；
S3.6：按照文件组目录结构的自下而上顺序，依次合并多个文件组的DICOM文件存储结构为一个DICOM文件存储结构；
S3.7：将合并得到的DICOM文件存储结构合并到DICOM文件存储结构记录。
S4：根据文件存储结构记录中的输入文件目录的文件结构，从DICOM文件存储结构记录得到输入文件目录的DICOM文件存储结构，具体过程如下：
S4.1：建立从目录节点到病人节点的有向图，有向图构造过程如下：
S4.1.1：以目录、DICOM文件、图像、序列、检查、病人为有向图的节点；
S4.1.2：在文件存储结构记录中，如果目录B属于目录A节点，则在图中加入目录A节点到目录B节点的边；
S4.1.3：在文件存储结构记录中，如果文件A节点属于目录B节点，则在图中加入目录B节点到文件A节点的边；
S4.1.4：在DICOM文件存储结构记录中，如果文件A节点属于图像B节点，则在图中加入文件A节点到图像B节点的边；
S4.1.5：在DICOM文件存储结构记录中，如果图像A节点属于序列B节点，则在图中加入图像A节点到序列B节点的边；
S4.1.6：在DICOM文件存储结构记录中，如果序列A节点属于检查B节点，则在图中加入序列A节点到检查B节点的边；
S4.1.7：在DICOM文件存储结构记录中，如果检查A节点属于病人B节点，则在图中加入检查A节点到病人B节点的边；
S4.2：从输入文件目录节点开始进行遍历，得到以输入文件目录节点为开始、病人节点为结束的子图；
S4.3：子图去除所有目录节点；
S4.4：将子图转化为DICOM文件存储结构。
特点及有益效果：1）本发明的DICOM文件存储结构记录保存了DICOM文件的解析结果，省去了再次打开文件目录时的解析过程；2）本发明的文件存储结构记录保存了访问过的文件目录结构信息，再次打开访问过的文件目录时，只需对发生变化的部分进行解析，简化了DICOM文件解析过程；3）本发明使用多线程对需要解析的文件进行分组解析，加快了DICOM文件解析速度；4）本发明通过有向图将文件存储结构和DICOM文件存储结构联系起来，把解析文件目录中DICOM文件存储结构问题转化为有向图的遍历问题，加快了文件目录的DICOM文件存储结构解析。本发明方法可以用于医学图像浏览、标注、分析等软件的DICOM文件载入阶段，有效提高此类软件的DICOM文件数据解析速度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种文件目录中DICOM文件的解析方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的文件存储结构示意图。
图3为本发明实施例提供的DICOM文件存储结构示意图。
图4为本发明实施例提供的目录节点到病人节点的有向图。
图5为本发明实施例提供的一种文件目录中DICOM文件的解析方法在软件中的应用效果图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施流程对本发明做进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅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做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。
图1为本发明实施例提供的一种文件目录中DICOM文件的解析方法的流程图，其输入为文件目录，其输出为输入文件目录包含的DICOM文件存储结构，解析过程具体如下。
S1：输入一文件目录，将其文件结构与文件存储结构记录对比，获取发生变化的部分，具体过程如下：
S1.1：在文件存储结构记录查找输入文件目录；
如果在文件存储结构记录中找到输入文件目录，说明以前访问过，再次访问只需对发生变化的部分进行处理；
S1.2：若存在输入文件目录，则比较文件存储结构记录中保存的输入文件目录访问时间与输入文件目录的修改时间；
S1.2.1：如果访问时间晚于修改时间，说明上次访问后文件目录未进行修改，则文件结构变化信息为空；
S1.2.2：如果访问时间早于修改时间，说明上次访问后文件目录进行了修改，则将输入文件目录的文件结构变化加入到文件结构变化信息；
S1.3：若文件存储结构记录中不存在输入文件目录，说明输入文件目录未访问过，将输入文件目录作为增加的目录，加入到文件结构变化信息。
文件存储结构记录是已访问过的文件目录的记录，其结构如图2所示，在文件存储结构中每个目录记录了访问时间。输入文件目录的文件结构变化信息包括增加的目录、减少的目录、改变的目录、增加的文件、减少的文件和改变的文件。
将输入文件目录与文件存储结构记录中存储的目录结构信息进行对比，并将输入文件目录作为改变的目录加入文件结构变化信息。通过对比，将输入文件目录包含的文件中增加的文件、减少的文件、改变的文件和输入文件目录包含的目录中增加的目录、减少的目录和改变的目录加到文件变化信息。同时对输入文件目录包含的改变的目录，执行同样的操作。
S2：将输入文件目录的变化部分合并到文件存储结构记录，实现文件存储结构记录中的输入文件目录文件结构更新到输入文件目录文件结构的当前状态，更新过程具体如下：
S2.1在文件存储结构记录中插入“增加的目录”对应的目录节点及其“增加的目录”包含的目录和文件对应的子节点，目录节点对应的目录访问时间为插入节点的时间；
S2.2：在文件存储结构记录中删除“减少的目录”对应的目录节点及其子节点；
S2.3：修改文件存储结构记录中“改变的目录”对应的目录节点的访问时间为当前操作时间；
S2.4：在文件存储结构记录中插入“增加的文件”对应的节点；
S2.5：在文件存储结构记录中删除“减少的文件”对应的节点。
S3：对输入文件目录的变化部分进行DICOM文件解析，将解析结果合并到DICOM文件存储结构记录，具体过程如下：
S3.1：从DICOM文件存储结构记录中删除“减少的目录”包含文件对应的文件节点、“改变的目录”中减少文件和改变文件对应的文件节点；
S3.2：从如图3所示的DICOM文件存储结构记录中依次删除不包含子节点的图像节点、序列节点、检查节点、病人节点；
S3.3：将增加的目录中在每一个目录中的文件作为一个文件组，每一个改变的目录中增加的文件和改变的文件作为一个文件组；
S3.4：根据文件扩展名和文件大小，去除每个文件组中明显不是DICOM文件的文件，在文件存储结构记录中标记为非DICOM文件；
S3.5：使用多线程对每个文件组进行解析得到每个文件组的DICOM文件存储结构，并将文件组中的DICOM文件和非DICOM文件在文件存储结构记录中进行标记；
S3.6：按照文件组目录结构的自下而上顺序，依次合并多个文件组的DICOM文件存储结构为一个DICOM文件存储结构；
S3.7：将合并得到的DICOM文件存储结构合并到DICOM文件存储结构记录，此时DICOM文件存储结构记录更新了输入DICOM文件目录对应的DICOM文件存储结构信息。
文件组的文件数目不超过100，如果超过文件数目100，则文件组均分为两个文件组，直至每个文件组中的文件数目都不大于100。这样可以均衡文件组的大小，使一个文件组的文件数目不会过大，提高后面多线程解析时的并行效率。
本发明设置一些规则从每个文件组中去除明显不是DICOM文件的文件，例如文件扩展名为“exe”、“bmp”、“zip”等的文件和文件大小大于10MB以上的文件等，省去读取和解析这些文件的操作。
在文件存储结构记录中，根据解析结果将每个目录包含的文件分为DICOM文件和非DICOM文件两组。
DICOM文件存储结构合并过程，例如DICOM文件存储结构A合并到DICOM文件存储结构B，包括：依次取DICOM文件存储结构A中的病人节点C与DICOM文件存储结构B中的每一个病人节点i进行对比；如果病人节点C的病人ID、病人姓名与病人节点D的病人ID、病人姓名相同，则合并病人节点C到病人节点D；如果在DICOM文件存储结构B中找不到相同病人节点，则将病人节点C及其子节点插入到DICOM文件存储结构B。
病人节点合并过程，例如病人节点A合并到病人节点B，包括：依次取病人节点A中的检查节点C与病人节点B中的每一个检查节点i进行对比；如果检查节点C的检查实例UID与检查节点D的检查实例UID相同，则合并检查节点A到检查节点D；如果在病人节点B中找不到相同检查节点，则将检查节点C及其子节点插入到病人节点B。
检查节点合并过程，例如检查节点A合并到检查节点B，包括：依次取检查节点A中的序列节点C与检查节点B中的每一个序列节点i进行对比；如果序列节点C的序列实例UID与序列节点D的序列实例UID相同，则合并序列节点C到序列节点D；如果在检查节点B中找不到相同序列节点，则将序列节点C及其子节点插入到检查节点B。
序列节点合并过程，例如序列节点A合并到序列节点B，包括：依次取序列节点A中的图像节点C与序列节点B中的每一个图像节点i进行对比；如果图像节点C的实例号码与图像节点D的实例号码相同，则将图像节点C包含的文件节点插入到图像节点D；如果在序列节点B中找不到相同图像节点，则将图像节点C及其子节点按照实例号码的大小顺序插入到序列节点B。
S4：从DICOM文件存储结构记录得到输入文件目录的DICOM文件存储结构，具体过程如下：
S4.1：利用文件存储结构记录和DICOM文件存储结构记录建立从目录节点到病人节点的有向图（如图4所示），有向图构造过程如下：
S4.1.1：以目录、DICOM文件、图像、序列、检查、病人为有向图的节点；
S4.1.2：在文件存储结构记录中，如果目录B属于目录A节点，则在图中加入目录A节点到目录B节点的边；
S4.1.3：在文件存储结构记录中，如果文件A节点属于目录B节点，则在图中加入目录B节点到文件A节点的边；
S4.1.4：在DICOM文件存储结构记录中，如果文件A节点属于图像B节点，则在图中加入文件A节点到图像B节点的边；
S4.1.5：在DICOM文件存储结构记录中，如果图像A节点属于序列B节点，则在图中加入图像A节点到序列B节点的边；
S4.1.6：在DICOM文件存储结构记录中，如果序列A节点属于检查B节点，则在图中加入序列A节点到检查B节点的边；
S4.1.7：在DICOM文件存储结构记录中，如果检查A节点属于病人B节点，则在图中加入检查A节点到病人B节点的边；
S4.2：从输入文件目录节点开始进行遍历，得到以输入文件目录节点为开始、病人节点为结束的子图；
S4.3：子图去除所有目录节点；
S4.4：将子图转化为DICOM文件存储结构。
从输入文件目录节点在有向图中开始遍历，所有可以到达的节点及其它们之间的边构成了以输入文件目录节点为开始、病人节点为结束的子图。在子图中去除所有目录节点，得到由DICOM文件、序列、检查和病人节点构成的子图。子图转换成DICOM文件存储结构，得到输入文件目录的DICOM文件存储结构。
从有向图得到的输入文件目录的DICOM文件存储结构是DICOM图像浏览、标注和分析软件进行数据载入时的重要组成部分，本发明实施例有效提高了文件目录的DICOM文件存储结构解析速度，有利于提升软件的用户使用体验。如图5所示，利用本发明实施例中的方法，软件快速有序地显示了文件目录中的全部DICOM文件。
Claims (11)
1.一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，将已访问的文件目录的文件结构及其对应的DICOM文件解析结果进行存储，再次访问时只需解析发生变化的部分，具体包括如下步骤：
S1：输入一文件目录，将其文件结构与文件存储结构记录对比，获取发生变化的部分，所述文件存储结构记录保存了所有已访问的文件目录的文件结构；
S2：将输入文件目录的变化部分合并到文件存储结构记录；
S3：对输入文件目录的变化部分进行DICOM文件解析，将解析结果合并到DICOM文件存储结构记录，所述DICOM文件存储结构记录保存了所有已访问的文件目录的DICOM文件解析结果；
S4：根据文件存储结构记录中的输入文件目录的文件结构，从DICOM文件存储结构记录得到输入文件目录的DICOM文件存储结构。
2.根据权利要求1所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述S1中，输入文件目录的变化部分包括增加的目录、减少的目录和改变的目录中增加的文件、减少的文件、改变的文件，S1具体包括如下子步骤：
S1.1：在文件存储结构记录查找输入文件目录；
S1.2：若存在输入文件目录，则比较文件存储结构记录中保存的输入文件目录访问时间与输入文件目录的修改时间；
S1.2.1：如果访问时间晚于修改时间，则输入文件目录文件结构没有发生变化，输入目录的变化部分为空；
S1.2.2：如果访问时间早于修改时间，则输入文件目录与文件存储结构记录中存储的目录结构信息进行对比，获取输入文件目录中增加的目录、减少的目录，以及改变的目录中增加的文件、减少的文件和改变的文件；
S1.3：若文件存储结构记录中不存在输入文件目录，则输入文件目录为增加的目录。
3.根据权利要求1所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述S2具体包括如下子步骤：
S2.1：在文件存储结构记录中插入“增加的目录”对应的目录节点及其“增加的目录”包含的目录和文件对应的子节点，目录节点对应的目录访问时间为插入节点的时间；
S2.2：在文件存储结构记录中删除“减少的目录”对应的目录节点及其子节点；
S2.3：修改文件存储结构记录中“改变的目录”对应的目录节点的访问时间为当前操作时间；
S2.4：在文件存储结构记录中插入“增加的文件”对应的节点；
S2.5：在文件存储结构记录中删除“减少的文件”对应的节点。
4.根据权利要求1所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述S3中的DICOM文件存储结构是由病人、检查、序列、图像和文件节点构成的五层结构，文件节点表示同一图像在不同存储位置的文件。
5.根据权利要求1所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述S3具体包括如下子步骤：
S3.1：从DICOM文件存储结构记录中删除“减少的目录”包含文件对应的文件节点、“改变的目录”中减少文件和改变文件对应的文件节点；
S3.2：从DICOM文件存储结构记录中依次删除不包含子节点的图像节点、序列节点、检查节点、病人节点；
S3.3：将增加的目录中在每一个目录中的文件作为一个文件组，每一个改变的目录中增加的文件和改变的文件作为一个文件组；
S3.4：根据文件扩展名和文件大小，去除每个文件组中明显不是DICOM文件的文件，在文件存储结构记录中标记为非DICOM文件；
S3.5：使用多线程对每个文件组进行解析得到每个文件组的DICOM文件存储结构，并将文件组中的DICOM文件和非DICOM文件在文件存储结构记录中进行标记；
S3.6：按照文件组目录结构的自下而上顺序，依次合并多个文件组的DICOM文件存储结构为一个DICOM文件存储结构；
S3.7：将合并得到的DICOM文件存储结构合并到DICOM文件存储结构记录。
6.根据权利要求5所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述DICOM文件存储结构合并过程包括：
依次取DICOM文件存储结构A中的病人节点C与DICOM文件存储结构B中的每一个病人节点i进行对比；
如果病人节点C的病人ID、病人姓名与病人节点D的病人ID、病人姓名相同，则合并病人节点C到病人节点D；
如果在DICOM文件存储结构B中找不到相同病人节点，则将病人节点C及其子节点插入到DICOM文件存储结构B。
7.根据权利要求6所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述病人节点合并过程包括：
依次取病人节点A中的检查节点C与病人节点B中的每一个检查节点i进行对比；
如果检查节点C的检查实例UID与检查节点D的检查实例UID相同，则合并检查节点A到检查节点D；
如果在病人节点B中找不到相同检查节点，则将检查节点C及其子节点插入到病人节点B。
8.根据权利要求7所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述检查节点合并过程包括：
依次取检查节点A中的序列节点C与检查节点B中的每一个序列节点i进行对比；
如果序列节点C的序列实例UID与序列节点D的序列实例UID相同，则合并序列节点C到序列节点D；
如果在检查节点B中找不到相同序列节点，则将序列节点C及其子节点插入到检查节点B。
9.根据权利要求8所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述序列节点合并过程包括：
依次取序列节点A中的图像节点C与序列节点B中的每一个图像节点i进行对比；
如果图像节点C的实例号码与图像节点D的实例号码相同，则将图像节点C包含的文件节点插入到图像节点D；
如果在序列节点B中找不到相同图像节点，则将图像节点C及其子节点按照实例号码的大小顺序插入到序列节点B。
10.根据权利要求1所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述S4具体包括如下子步骤：
S4.1：建立从目录节点到病人节点的有向图；
S4.2：从输入文件目录节点开始进行遍历，得到以输入文件目录节点为开始、病人节点为结束的子图；
S4.3：子图去除所有目录节点；
S4.4：将子图转化为DICOM文件存储结构。
11.根据权利要求10所述的一种文件目录中DICOM文件的解析方法，其特征在于，所述S4.1具体包括如下子步骤：
S4.1.1：以目录、DICOM文件、图像、序列、检查、病人为有向图的节点；
S4.1.2：如果目录B是目录A的子目录，则在图中加入目录A节点到目录B节点的边；
S4.1.3：如果文件A在目录B中，则在图中加入目录B节点到文件A节点的边；
S4.1.4：在DICOM文件存储结构记录中，如果文件A节点属于图像B节点，则在图中加入文件A节点到图像B节点的边；
S4.1.5：在DICOM文件存储结构记录中，如果图像A节点属于序列B节点，则在图中加入图像A节点到序列B节点的边；
S4.1.6：在DICOM文件存储结构记录中，如果序列A节点属于检查B节点，则在图中加入序列A节点到检查B节点的边；
S4.1.7：在DICOM文件存储结构记录中，如果检查A节点属于病人B节点，则在图中加入检查A节点到病人B节点的边。
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| GR01 | Patent grant | ||
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