关于DICOM文件的相关知识

2024-01-14 17:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）即医学数字成像和通信，是医学图像和相关信息的国际标准（ISO 12052）。它定义了质量能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式。

DICOM官网：https://www.dicomstandard.org/

目录 1.DICOM文件的主要结构1.1 数据元素（SQ Data Element）的组成规则1.2 文件引言MetaInfo：标识一些常用信息，存储在0x0002Group里1.3 数据集DataSet：医学图像的相关的信息1.4 UID的分类和三级层级关系1.5 Dicom文件的解读步骤 2.DICOM定义的数据字典2.1 标准数据字典(Stardard Data Dictionary)2.2 私有数据字典(Private Data Dictionary)2.3 数据字典格式2.4 标准命令字典(Standard Command Dictionary) 3.DICOM本身的VR（数据类型）定义表4.DICOM定义的编码方式(即传输语法)4.1 VR隐式和显示编码4.2 BIG/LITTLE Endian(大端模式/小端模式)4.3 分组长度编码4.4 SQ Data Element的层数和编码规则

1.DICOM文件的主要结构主要包括文件头和像素数据（指图像数据）两部分，文件头包括文件引言（Meta Information）和数据集（Data set）。（文件引言主要是用来定义一些常用的信息，数据集是对整个图像进行的描述。）在这里插入图片描述

1.1 数据元素（SQ Data Element）的组成规则 Tag：信息的唯一性编码，两个十六进制的数的组合（Group, Element） Group： *group的数值是偶数，代表是标准数据字典。 *group的数值是奇数，代表是自定义的私有数据字典。 Element：表示的是Group里面的一个标识。VR（Value Representations）：DICOM定义的数据类型。Value Length（数据长度）：所有的数据元素都应该为偶数长度，若为奇数，需要加空格或空。 *奇数长度的字符串加空格 *奇数长度的数字加空NULLValue Field：数据值，长度必须是偶数 1.2 文件引言MetaInfo：标识一些常用信息，存储在0x0002Group里 GroupElementTag Description中文解释VRVM注释00020000File Meta Information Group LengthMeta Info的长度UL118000020001File Meta Information VersionMeta Info的版本OB100020002Media Storage SOP Class UIDSOP Class UID 同Data Set里的SOP class UIDUI100020003Media Storage SOP Instance UIDSOP Instance UID 同Data Set里的SOP Instance UIDUI1算出00020010Transfer Syntax UIDDataSet的编码方式UI100020012Implementation Class UID实现类 UIDUI1实现类库决定00020013Implementation Version NameImplementation版本名SH100020016Source Application Entity Title最后一个编辑该文件的实体AE100020017Sending Application Entity Title网络上发送该文件的实体AE100020018Receiving Application Entity Title网络上接收该文件的实体AE100020100Private Information Creator UID私有信息的Creator的UIDUI100020102Private InformationMeta里面的私有信息OB1

在这里插入图片描述

1.3 数据集DataSet：医学图像的相关的信息 Patient：病人信息，键值为Patient ID(0010, 0020) 在这里插入图片描述

Study：检查信息，键值为Study Instance UID(0020, 000D) GroupElementTag Description中文解释VR00080050Accession Number:A RIS generated number that identifies the order for the Study.检查号： RIS的生成序号，用以标识做检查的次序.SH00200010Study ID检查ID.SH0020000DStudy Instance UID:Unique identifier for the Study.检查实例号：唯一标记不同检查的号码.UI00080020Study Date：Date the Study started.检查日期：检查开始的日期.DA00080030Study Time：Time the Study started.检查时间：检查开始的时间.TM00080061Modalities in Study一个检查中含有的不同检查类型.CS00080015Body Part Examined检查的部位.CS00081030Study Description检查的描述.LO00080090Referring Physician’s Name医师名称PN00101010Patient’s Age做检查时刻的患者年龄，而不是此刻患者的真实年龄.AS Series：序列信息，键值为Series Instance UID(0020, 000E) GroupElementTag Description中文解释VR00200011Series Number:A number that identifies this Series.序列号：识别不同检查的号码.IS0020000ESeries Instance UID:Unique identifier for the Series.序列实例号：唯一标记不同序列的号码.UI00080060Modality检查模态(MRI/CT/CR/DR)CS0008103ESeries Description检查描述和说明LO00080021Series Date检查日期DA00080031Series Time检查时间TM00200032Image Position (Patient)：The x, y and z coordinates of the upper left hand corner of the image, in mm.图像位置：图像的左上角在空间坐标系中的x,y,z坐标,单位是毫米.如果在检查中,则指该序列中第一张影像左上角的坐标.DS00200037Image Orientation (Patient):The direction cosines of the first row and the first column with respect to the patient.图像方位：第一行和第一列关于病人的方向余弦。DS00180050Slice Thickness:Nominal slice thickness, in mm.层厚.DS00180088Spacing Between Slices层与层之间的间距,单位为mmDS00201041Slice Location：Relative position of exposure expressed in mm.实际的相对位置，单位为mm.DS00180023MR AcquisitionCS00180015Body Part Examined身体部位.CS Image：SOP影像信息，键值为SOP Instance UID(0008, 0018) GroupElementTag Description中文解释VR00080008Image Type:Image identification characteristics.CS00080018SOP Instance UIDSOP实例UID.00080023Content Date：The date the image pixel data creation started.影像拍摄的日期.DA00080033Content Time影像拍摄的时间.TM00200013Image/Instance Number:A number that identifies this image.图像码：辨识图像的号码.IS00280002Samples Per Pixel:Number of samples (planes) in this image.图像上的采样率.US00280004Photometric Interpretation:Specifies the intended interpretation of the pixel data.光度计的解释,对于CT图像，用两个枚举值 MONOCHROME1，MONOCHROME2. 用来判断图像是否是彩色的， MONOCHROME1/2是灰度图， RGB则是真彩色图，还有其他.CS00280010Rows: Number of rows in the image.图像的总行数，行分辨率.US00280011Columns: Number of columns in the image.图像的总列数，列分辨率.US00280030Pixel Spacing:Physical distance in the patient between the center of each pixel.像素间距. 像素中心之间的物理间距.DS00280100Bits Allocated:Number of bits allocated for each pixel sample. Each sample shall have the same number of bits allocated.分配的位数: 存储每一个像素值时分配的位数，每一个样本应该拥有相同的这个值.US00280101Bits Stored:Number of bits stored for each pixel sample. Each sample shall have the same number of bits stored.存储的位数：有12到16列举值. 存储每一个像素用的位数.每一个样本应该有相同值.US00280102High Bit:Most significant bit for pixel sample data. Each sample shall have the same high bit.高位.US00280103Pixel Representation:Data representation of the pixel samples. Each sample shall have the same pixel representation.Enum: 0000H=unsigned integer,0001H=2’s complement.像素数据的表现类型: 这是一个枚举值，分别为十六进制数0000和0001. 0000H = 无符号整数， 0001H = 2的补码.US00281050Window Center窗位.DS00281051Window Width窗宽.DS00281052Rescale Intercept:The value b in relationship between stored values (SV) and the output units.Output units = m*SV + b.Required if Modality LUT Sequence (0028, 0030) is not present.截距: 如果表明不同模态的LUT颜色对应表不存在时,则使用方程 Units = m*SV + b,计算真实的像素值到呈现像素值。其中这个值为表达式中的b。DS00281053Rescale Slope:m in the equation specified by Rescale Intercept (0028,1052).Required if Rescale Intercept is present.斜率. 这个值为表达式中的m。DS00281054Rescale Type:Specifies the output units of Rescale Slope (0028,1053) and Rescale Intercept (0028,1052).Enum: US=Unspecified Requried if Photometric Interpretation is MONOCHROME2, and Bits Stored is greater than 1.This specifies an identity Modality LUT transformation.输出值的单位. 这是一个枚举值,LO

在这里插入图片描述

1.4 UID的分类和三级层级关系 UID含义第一级：StudyInstanceUID标识同一患者的一次检查第二级：SeriesInstanceUID标识一次检查下的一次序列第三级：SOPInstanceUID标识一次序列下的产生的其中一个图像 UID的生成可自行写方法生成，也可使用第三库生成（DCMTK有相应的函数） enum UID_Type { UID_Study = 1, UID_Series, UID_Image } std::string GenerateUniqueId(UID_Type type) { char uid[100]; switch (type) { case UID_Study: dcmGenerateUniqueIdentifier(uid, SITE_STUDY_UID_ROOT); break; case UID_Series: dcmGenerateUniqueIdentifier(uid, SITE_SERIES_UID_ROOT); break; case UID_Image: dcmGenerateUniqueIdentifier(uid, SITE_INSTANCE_UID_ROOT); break; default: std::cout

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