医学图像笔记（一）dicom数据格式

1、dicom数据格式

DICOM表示“医学数字成像和通讯”。DICOM是由“美国国家电气制造商协会”（NEMA）发布的标准，这一标准规范了医学成像的管理、储存、打印和信息传输，这些都是扫描仪或医院“医疗影像储传系统”（PACS）中的文件格式。 DICOM包括了一个文件格式和一个网络通讯协议，其中的网络通讯协议是医疗实体间使用TCP/IP进行沟通的一个规范和准则。 一个DICOM文件由一个数据头和图像数据组成的。数据头的大小取决于数据信息的多少。数据头中的内容包括病人编号、病人姓名等等。同时，它还决定了图像帧数以及分辨率。这是图片查看器用于显示图像的。即使是一个单一的图像获取，都会有很多DICOM文件。

2、读取一张dicom数据可以获取那些信息：

# -*- coding : UTF-8 -*-
# @file   : read_dcm.py
# @Time   : 2021-09-14 16:24
# @Author : wmz

import pydicom
import pylab


if __name__ == "__main__":
    # ds=dicom.read_file("test/test.dcm")
    ds = pydicom.read_file("img/U0000010")
    ##查看有哪些属性
    print(ds.dir("pat"))

    ##原始影像二进制文件
    # pixel_bytes = ds.PixelData
    # print(pixel_bytes)

    ##.dcm 中的影像矩阵
    pix = ds.pixel_array

    ##读取显示图片
    pylab.imshow(ds.pixel_array, cmap=pylab.cm.bone)
    pylab.show()

对于研究图像处理需要了解的信息主要包括：

图像尺寸	COlums,Rows	512 ,512
数据类型	BitsStored	16
原CT中的第几帧	InstanceNumber	10
方向信息	ImageOrientationPatient	1,0,0,0,1,0
像素物理间隔	PixelSpacing	0.7,0.7

全部信息：

3、DICOM格式的细节

CT扫描测量的单元是“胡斯菲尔德单元”（HU），这个单元测量的是放射性密度。为了得到精确的测量结果，CT扫描仪经过了严格的校准。下面是关于CT扫描测量的细节内容：

每个像素都会被分配一个数值（CT数），这个数值是相应的voxel内所有衰减值的平均值。这个数字是与水的衰减值相比较得出的，而且是以任意单元的规模显示的，这个任意单元叫做“胡斯菲尔德单元”（HU），是以Godfrey Hounsfield先生的名字命名的。

这个任意单元的规模将水的衰减值定为零。CT数字的范围是2000HU，尽管有一些现代扫描仪的HU范围达到了4000。每个数值都代表了一种灰色阴影，在光谱两端有+1000白色和-1000黑色。

胡斯菲尔德规模（图片来自《CT的介绍》）