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第二章DICONDE基础研究及格式转换

2.1 DICOM 基础

2.1.1 DICOM 组成

2.1.1.1 DICOM发展历史

• ACR-NEMA标准由美国放射学会ACR和美国电气制造厂商协会NEMA在1983年联合开发，提供点对点的通信。
• 为了提高通讯效率、建立通用的数据库，ACR和NEMA制定了功能更完善的DICOM标准。
• DICOM 3.0是目前应用的版本，包含了查询、显示、归档、通信、图像的采集等各种信息操作的协议。

2.1.1.2 DICOM文件分析

• DICOM文件主要由引言、前缀、数据集三部分组成。
• 数据元素包括标识符（Tag)、数据类型（VR)、数据长度（VL)、数据域（ValueField)。
• 标识符由组号和元素号组成，在DCM文件中是唯一确定的。
• 数据类型规定了数据元素的数据类型，DCM文件中传输语法决定VR是否被省略。
• 数据长度是无符号整数规定数据域的长度，当数据长度为OxFFFFFFFF时表示数据域长度不确定。
• 数据域存放数据元素的值，数据域中字节数必须是偶数不足需要补齐。

2.1.2 DICOM文件分析

2.1.2.1 DICOM组成

• DICOM标准共有二十个部分，本文主要研究前六部分和第十四部分。
• 讨论DICOM格式数据存储方式和编码方式，并在此基础上对DCM文件图像进行格式转换和显示。

2.1.2.2 DICOM文件分析

• DICOM文件由引言、前缀、数据集三部分组成。
• 引言为文件起始处的128字节，前缀由4个字节“DICM”字符串构成，数据集中包含图像相关信息和图像数据的数据元素。
• 数据元素中包括标识符（Tag)、数据类型（VR)、数据长度（VL)、数据域（ValueField)。
• 标识符占用4个字节，数据类型占2个字节，数据长度当VR为显式时占用2个字节，当VR为隐式时占用4个字节。
• 数据域存放数据元素的值，数据域中字节数必须是偶数不足需要补齐。

2.2 DICONDE 基础

2.2.1 DICONDE信息模块

2.2.1.1 DICONDE信息模块

• DICONDE标准中主要修改了DICOM标准中关于病人模块的描述，并添加了无损检测特征、工件几何结构、验收三个模块。
• 添加了检测方式、工件形状、缺陷类型等数据元素。
• 检测方式包括计算机射线照相、计算机断层扫描、超声检测等。
• 工件形状包括平面、空心圆柱、实心圆柱等。
• 缺陷类型包括无缺陷、裂纹、气孔、夹渣等。

2.2.2 DICONDE的 DR 标准

2.2.2.1 DICONDE的 DR 标准

• 在数字射线成像（DR)应用中的某些应用于数据元素在E2699标准中进行了定义。
• 主要针对探测器和数据校正两个模块进行了定义。
• 探测器参数是成像质量的关键之一，包括暗场序列、增益校正序列等。
• 探测器类型包括非晶硅类型平板探测器、探测器模式等。

2.3 DICONDE文件与通用格式转换

2.3.1 DICONDE文件数据读取

2.3.1.1 DICONDE文件数据读取

• DICONDE文件读取与普通文件读取方式相同，在读取过程中需要根据文件中数据元素的信息对文件进行读取。
• 与图像信息有关的数据元素如编码方式、图像高度、图像宽度、图像位数、窗位、窗宽等。
• 根据DICONDE文件的图像的高度、宽度、深度、最高位等信息创建一个Mat类对象。
• 读取到（7fe0,0010)处根据数据传输类型，将数据根据编码方式复制到Mat类对象的内存中。

2.3.2图像格式转换

2.3.2.1图像格式转换

• 读取DICONDE文件图像信息的Mat类对象中存储的数据可能是高于8位的灰度图像，需要将图像灰度压缩。
• 根据表2.2中数据元素中窗位和窗宽对图像进行窗位窗宽调整。
• 转换为8位灰度图像数据的Mat类对象可以直接使用函数imwrite()将数据保存为通用格式图片。

2.5本章小结

2.5本章小结

####2.5.1本章小结

• DICONDE标准派生于DICOM标准，在标准组成和文件结构方面相同。
• 本章首研宄了DICOM标准组成和文件，然后对DICONDE标准在工业无损检测方面的规定以及在数字射线成像方面的应用进行分析。
• 分析了如何读取DICONDE图像文件并获取其中的图像数据，借助OpenCV中的库函数实现DICONDE文件与普通图像格式文件的相互转化。
• 为后续X射线检测系统中平板探测器数据保存为DICONDE文件做准备。 """