Cómo convertir el formato BMP al formato DICOM
Palabras clave DICOM; visualización de ventana BMP
Conversión de imágenes DICOM a imágenes BMP Wang Shigang, Li Yueqing, Wang Changyuan (Taishan Medical College, Tai'an 271000)
Resumen: Propósito: Explorar el método de convertir imágenes DICOM en imágenes BMP para leer, procesar y almacenar imágenes DICOM. Métodos: analizar la estructura de las imágenes DICOM y las imágenes BMP; leer los datos de la imagen DICOM en la ventana de visualización, convertir y almacenar el espejo vertical en formato de imagen BMP. Resultado: convierta una imagen DICOM a una imagen BMP mediante este método. Conclusión: la mayoría de las computadoras no proporcionan software que pueda leer imágenes DICOM, pero casi cualquier computadora puede leer imágenes traducidas en formato BMP.
Palabras clave: visualización de la ventana DICOMBMP
La aplicación del estándar de comunicaciones e imágenes digitales en medicina (DICOM) promueve la interoperabilidad entre equipos de imágenes médicas y proporciona una plataforma abierta para el intercambio de datos. estándar y permite archivar y comunicar imágenes formadas por equipos de imagen de diferentes fabricantes. Acelera el desarrollo de sistemas de comunicación y archivo de imágenes (PACS); sin embargo, la mayoría del software de procesamiento de imágenes no admite el formato de archivo de imagen DICOM, por lo que es necesario convertir el formato de archivo de imagen DICOM y el formato de imagen BMP es el más utilizado; formato de archivo de imagen, Windows El sistema operativo tiene un software de procesamiento de imágenes BMP: Paint. Por tanto, es muy necesario convertir imágenes DICOM en imágenes BMP.
1 Materiales y métodos
1.1 Materiales
Imagen DICOM de 16 quilates de Somatom Sensation del Hospital Central Shengli Oilfield, sistema operativo Windows 2000, software de programación Microsoft Visual C 6.0.
1.2 Método
1.2.1 Formato de archivo DICOM La imagen DICOM consta de un encabezado de archivo y al menos un conjunto de datos de imagen. El formato de archivo DICOM se muestra en la Figura 1 y su encabezado de archivo es opcional. El preámbulo tiene una longitud de 128 bytes, no tiene estructura y no puede codificarse como un elemento de datos. Existe para proporcionar compatibilidad con algunos formatos de archivos informáticos comunes. La información de descripción del archivo debe colocarse en el preámbulo, como formatos de transferencia de archivos, aplicaciones que generan archivos, etc. Cuando un archivo se corta en varias partes (por ejemplo, cuando un archivo se almacena en varios discos), el encabezado del archivo puede almacenar la información necesaria para acceder aleatoriamente a la imagen. Cuando no se utiliza el encabezado del archivo, se debe establecer todo en ceros, es decir, 128 bytes de 00H. La longitud del prefijo es de 4 bytes y es el carácter mayúsculo "DICM". Según este valor, puede determinar si un archivo es un archivo DICOM [1 ~ 4].
Figura 1 Formato de archivo DICOM
Un conjunto de datos se compone de elementos de datos y es una colección ordenada de elementos de datos. Incluye no sólo datos de imágenes médicas, sino también mucha información relacionada con imágenes médicas, como el nombre del paciente, el tamaño de la imagen, etc. Un elemento de datos consta de varios campos: etiqueta del elemento de datos, representación del valor, VR), longitud del valor de los datos y cuerpo del valor de los datos.
Las etiquetas de elementos de datos son pares ordenados de enteros sin signo de 16 bits. El frente es el número de grupo del elemento de datos, seguido del número del elemento de datos.
Los elementos de datos se identifican de forma única mediante etiquetas de elementos de datos. Los números de grupo pares son elementos de datos estándar, que se definen en el diccionario de datos DICOM. Por ejemplo, la fecha de investigación es (0008, 0020) y los datos de píxeles son (7FE0, 0010). Los elementos de datos con números de grupo impares son elementos de datos privados y los define el usuario durante su uso. Sin embargo, el estándar DICOM también tiene reglas detalladas para elementos de datos definidos por el usuario.
La expresión del tipo de valor de datos es una cadena de 16 bits, que indica el tipo de datos en el elemento de datos, utilizando la codificación del juego de caracteres predeterminado DICOM. Por ejemplo, si el VR de un elemento de datos es DA, significa que los datos almacenados en ese elemento de datos son datos de fecha.
La longitud del valor de los datos es un entero sin signo de 16 o 32 bits (según VR explícito o implícito), que representa la longitud exacta del cuerpo del valor de los datos, registrado en bytes.
El cuerpo del valor de los datos tiene una longitud par de bytes y almacena el valor del elemento de datos. El tipo de datos de este campo está determinado por la VR del elemento de datos.
1.2.2 Formato de archivo BMP El archivo BMP consta de cuatro partes: archivo de mapa de bits, información de mapa de bits, tabla o paleta de colores y matriz de datos de imagen. 〔5〕
BITMAPFILEHEADER contiene información como tipo de archivo, tamaño de archivo, ubicación de almacenamiento, etc. Está definido por la estructura del encabezado del archivo de mapa de bits en Windows. La longitud de esta estructura es fija, 14 bytes. El encabezado del mapa de bits BITMAPINFOHEADER también es una estructura de longitud fija, la paleta de 40 bytes es opcional. Si hay una paleta, en realidad es una matriz y se establece la relación correspondiente entre la matriz y el color. El número son varios elementos del color utilizado en el mapa de bits. El tipo de cada elemento de la matriz es una estructura RGB de cuatro tuplas, que ocupa 4 bytes y se define de la siguiente manera: 1 byte para el componente azul, 1 byte para el componente verde y 1 byte para el componente rojo. Los datos de la imagen se encuentran detrás de la paleta. Si no hay paleta, sigue a BITMAPINFOHEADER.
1.2.3 Diferencias entre los dos formatos de archivos de imagen Las imágenes DICOM son muy diferentes de las imágenes BMP en el encabezado del archivo y la estructura de datos. Las imágenes DICOM no solo tienen la información necesaria para imágenes ordinarias, como tamaño, alto, ancho, bytes por píxel, etc., sino que también almacenan una gran cantidad de información médica, como nombre del paciente, edad, nombre del hospital, tiempo de obtención de imágenes, examen. sitio, etc. en los elementos de datos del conjunto de datos.
Los conjuntos de datos de las dos imágenes también son muy diferentes. Las imágenes DICOM se almacenan secuencialmente, donde el primer byte de la matriz representa el píxel en la esquina superior izquierda de la imagen y el último byte representa el píxel en la esquina inferior derecha de la imagen. Las imágenes BMP se almacenan de abajo hacia arriba, es decir, el primer byte de la matriz representa los píxeles en la esquina inferior izquierda de la imagen y el último byte representa los píxeles en la esquina superior derecha de la imagen, por lo que se requiere una transformación espejo. al convertir la imagen.
Lea archivos DICOM y BMP, analice y compare sus formatos de almacenamiento de imágenes, programe para leer información de archivos de imágenes DICOM, realice transformación de espejo y tecnología de visualización de ventanas, y escriba archivos BMP para implementar la conversión de formatos de imágenes.
1.2.4 La transformación de espejo es un medio de procesamiento de imágenes médicas, que se divide en transformación de espejo horizontal, transformación de espejo vertical y transformación de espejo diagonal. La duplicación horizontal utiliza el eje central vertical de la imagen como eje de simetría para cambiar los píxeles de la columna; la transformación de duplicación vertical utiliza el eje central horizontal de la imagen como eje de simetría para cambiar los píxeles, y la transformación de duplicación diagonal utiliza el eje diagonal de la imagen. imagen como eje de simetría para cambiar de píxeles.
1.2.5 Tecnología de visualización de ventana La llamada visualización de ventana consiste en convertir linealmente la imagen en el área de la ventana al rango de visualización máximo del monitor a través de una ventana y establecer los datos de la imagen por encima o por debajo del límites superior e inferior de la ventana al valor mostrado más alto o más bajo. De esta manera, ajustando dinámicamente el ancho de la ventana (el rango de los datos de la imagen que se mostrarán) y el nivel de la ventana (el valor central de los datos de la imagen que se mostrarán), se puede observar más información de la imagen médica. [6]
1.2.6 El diagrama de flujo del programa de conversión de imágenes en el proceso de conversión de imágenes se muestra en la Figura 2.
En la Figura 2, cb representa el tamaño del archivo de imagen, DICOM representa la matriz, Filas representa el número de filas de la imagen, Columnas representa el número de columnas de la imagen, WC representa el nivel de la ventana de la imagen, WW representa el ancho de la ventana de la imagen y PixData representa la posición inicial de los datos de la imagen.
2 da frutos
Los resultados de la conversión de formato de imagen implementado por el programa se muestran en las Figuras 3 y 4.
La Figura 4 es una imagen convertida de la Figura 3. La función implementada por este programa no lee información (como nombre, sexo, edad, etc.) ni parámetros de escaneo (como kV, mA, grosor de corte, etc.) de la imagen DICOM, sino que solo obtiene datos de la imagen.
3 Discusión
Debido a que el número de bytes en cada línea de la imagen BMP debe ser un múltiplo entero de 4, es necesario completarlo durante la conversión, además, los datos de; el archivo BMP se almacena de abajo hacia arriba y se almacena de izquierda a derecha, por lo que los píxeles escritos en BMP deben reflejarse verticalmente.
En una imagen BMP, los tres bytes de azul, verde y rojo de los píxeles almacenados son iguales para formar una imagen en escala de grises en blanco y negro. Por lo tanto, al mostrar una imagen en escala de grises en blanco y negro, estos tres. bytes Los bytes solo contienen 1 byte de información, por lo que las imágenes BMP solo pueden contener 256 niveles de gris. Los datos de imagen en formato DICOM se pueden almacenar en 8 bits, 12 bits, 16 bits o 24 bits. Para datos de 8 bits, se puede completar directamente en la imagen BMP de acuerdo con la posición de las coordenadas. Para los otros tres casos, se puede convertir a una imagen BMP de 8 bits a través de la tecnología de visualización de ventanas, o rellenarse para que los valores de los tres bytes de azul, verde y rojo sean iguales para formar un negro de 24 bits. y una imagen blanca en escala de grises.
Shengli Oilfield Central Hospital SOMATOM Sensation La imagen DICOM de 16 quilates ocupa 2 bytes por píxel y la información efectiva es de 12 bits, es decir, una imagen en escala de grises en blanco y negro de 12 bits. La Figura 3 es la imagen DICOM inicial, el tamaño es 514K, la Figura 4 es la imagen BMP convertida de la Figura 3, el tamaño es 257K, que es la mitad de la imagen original, porque cada píxel de la imagen DICOM ocupa 2 bytes, mientras que el Imagen BMP convertida. Cada píxel ocupa 1 byte.