vtkImageData vtkDicomImageReader

图像数据在VTK 中是用vtkImageData 类表示的，对于不同的图像文件类型，VTK 提供相对应的类对图像文件进行读写操作。比如，前面章节中所提的vtkBMPReader 是用于读取BMP 图像，vtkJPEGReader 用于读取JPG 图像。VTK 除了支持BMP、JPG 图像格式之外，还支持其他多种图像格式的读写，表4-1 列出了部分VTK 支持的常见图像文件的Reader/Writer 类。

表4-1 输出/输入类型为vtkImageData 的Reader/Writer 类

值得注意的是vtkImageReader/vtkImageWriter 用于读写RAW 格式的数据（即俗称的“裸数据”）。该类型的图像没有文件信息，因此在读取此类图像时，需要指定图像各个维度的大小、字节顺序（是大端字节序还是小端字节序）、存储像素值的类型等信息，只有指定这些信息，类vtkImageReader 才能正确读取图像。所以，在一般情况下，很少使用这个类来读取图像，如果要读取RAW 格式的图像文件，可以用类vtkMetaImageReader，该类可以读扩展名为“*.mha”和“*.mhd”的图像。其实这两种格式是一样的，只不过MHA 格式图像把图像的信息头与实际的像素值等数据写入同一个文件中，而MHD 格式则图像信息头与实际像素值的存储分为两个文件（即*.mhd 与*.raw 或*.zraw 两个文件，其中*.zraw 是指有压缩）。关于mhd 格式的图像，可以看一个VTKData 附带的文件HeadMRVolume.mhd（该图像文件在下载的vtkdata-5.10.1.zip 文件里，见第1 章）。打开该文件有如下内容：

NDims = 3
DimSize = 48 62 42
ElementSize = 4.000000e+000 4.000000e+000 4.000000e+000
ElementSpacing = 4.000000e+000 4.000000e+000 4.000000e+000
ElementType = MET_UCHAR
ElementByteOrderMSB = False
ElementDataFile = HeadMRVolume.raw

这部分内容指明了这个图像文件的信息（即图像信息头），各标签的含义分别如下。

NDims：表示该图像的维数。

DimSize：表示该图像各维的大小。

ElementSize：表示图像像素的大小。

ElementSpacing：表示像素间的间隔。

ElementType：表示存储图像像素值所用的数据类型，该例是用unsigned char，即1 个字节存储1 个像素。

ElementByteOrderMSB：表示是按什么字节顺序存储数据的。

ElementDataFile：存储像素数据的文件位置。该例表明像素值是存储于文件名为

HeadMRVolume.raw 的文件中，用UltraEdit 等工具打开该RAW 文件，可以看到该RAW 文件的大小是124992Byte，即124992 = 48×62×42×1，也就是该图像一共有48×62×42 个像素，而存储每个像素是用1Byte，因此一共有124992Byte。另外，需要注意，ElementDataFile 标签里可以用带路径的文件名来指定，但一般很少这么做，常见的都是一个MHD 文件跟一个同名的RAW 文件在同一目录。

类vtkDicomImageReader 可用于读取DICOM 图像，DICOM（*.dcm）图像是医学图像处理中使用最广泛的格式，但该类的功能很不完善。虽然VTK 最初是因医学图像可视化的应用而诞生，但VTK 对DICOM图像的读写操作却很不支持，比如该类不支持多帧DICOM 图像的读取，而且VTK 也没有实现对DICOM图像的写操作，即没有提供类vtkDICOMImageWriter。

因此，仅仅简单地使用VTK 现有的类vtkDICOMImageReader 来读取，显然不能满足实际的应用需求。对DICOM 图像的读写支持较好的函数库主要有GDCM 和DCMTK。著名的医学图像分割与配准工具包ITK（Insight Segmentation and Registration Toolkit，下载地址为http://www.itk.org）就是封装了GDCM 函数库进行DICOM 图像的读写。而DCMTK（http://www.dcmtk.org）是目前对DICOM 协议（http://medical.nema.org）支持最全的工具包，同时也是读写DICOM 图像的专业函数库。所以，如果使用VTK 进行医学图像可视化且需要读写DICOM 图像，可以考虑用GDCM、DCMTK 等函数库，或者直接使用ITK 进行DICOM图像的读写。

接下来通过几个示例，看看VTK 是如何进行单个文件或者多个文件的读写操作的。

1．读写单个图像文件

由前面的内容可知，单个图像文件的读写操作非常简单，只要根据图像文件格式，选取适当的VTK 类即可，示例4.1_ReadWriteSingleImage 演示了PNG 图像的读取，并将读入的图像保存成*.jpg 格式的图像。

int main()
{
//读取PNG 图像
vtkSmartPointer<vtkPNGReader> reader = vtkSmartPointer<vtkPNGReader>::New();
reader->SetFileName("../data/VTK-logo.png");
//显示读取的单幅PNG 图像
vtkSmartPointer<vtkImageViewer2> imageViewer =
vtkSmartPointer<vtkImageViewer2>::New();
imageViewer->SetInputConnection(reader->GetOutputPort());
vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor =
vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
imageViewer->SetupInteractor(renderWindowInteractor);
imageViewer->Render();
imageViewer->GetRenderer()->ResetCamera();
imageViewer->Render();
//保存成JPG 图像
vtkSmartPointer<vtkJPEGWriter> writer = vtkSmartPointer<vtkJPEGWriter>::New();
writer->SetFileName("VTK-logo.jpg");
writer->SetInputConnection(reader->GetOutputPort());
writer->Write();
renderWindowInteractor->Start();
}