.dcm格式文件软件读取及python处理详解

DICOM是医学图像与通信标准的缩写，是医学影像领域的一个国际标准。DICOM文件格式是一种标准的医学影像格式，其文件格式为.dcm，常见于医学领域的各种影像，如CT、MRI等。本文将从多个角度详细介绍如何读取.dcm格式文件以及如何使用Python处理DICOM文件。

一、dcm格式文件读取方式

1.使用DICOM软件读取

DICOM软件是一种专业的医学影像软件，如OsiriX、Sante DICOM Viewer、MediCAD等等，都可以打开.dcm文件。这些软件不仅可以打开.dcm文件，还可以对文件进行处理、分析、测量等等，是医学领域必备的软件。

2.使用Python读取

Python是一种广泛应用于科学计算、数据分析、人工智能等领域的高级编程语言。Python有许多用于读取和处理DICOM文件的库，如pydicom、dicompyler-core等等。

pydicom是Python中最常用的DICOM库，可以用于读取和处理.dcm文件。下面是使用pydicom读取dcm文件的示例代码：

```python

import pydicom

ds = pydicom.dcmread('example.dcm')

```

二、DICOM文件的数据结构

DICOM文件的数据结构包含了众多的数据元素，其中每个数据元素都由一个标签(Tag)、一个VR(Value Representation)、一个VL(Value Length)和一个Value组成。

Tag是DICOM中最基本的单位，用于识别数据元素的类型和意义。Tag由两个16位的十六进制数组成，如(0008, 0020)表示Study Date。

VR是一个两个字节的ASCII字符串，表示数据元素的类型。DICOM中共有26种VR类型，如AE、AS、AT、CS等等。

VL是一个四个字节的无符号整数，表示Value的长度。

Value是数据元素的实际值，根据VR的类型不同，Value可以是一个字符串、整数、浮点数、日期、时间等等。

三、DICOM文件的基本信息

DICOM文件中包含了许多有用的信息，如患者姓名、患者ID、影像采集时间、采集设备等等。这些信息可以通过pydicom库中的属性获取。

下面是获取DICOM文件中基本信息的示例代码：

```python

import pydicom

ds = pydicom.dcmread('example.dcm')

print('Patient Name:', ds.PatientName)

print('Patient ID:', ds.PatientID)

print('Study Date:', ds.StudyDate)

print('Modality:', ds.Modality)

```

四、DICOM文件的像素数据

DICOM文件中最重要的数据就是像素数据，这是影像中最基本的数据单元。像素数据是由一个多维的数组表示，包含了影像中所有像素的数值信息。在读取和处理DICOM文件时，获取像素数据是最为常见和重要的操作。

下面是使用pydicom获取DICOM文件中像素数据的示例代码：

```python

import pydicom

import matplotlib.pyplot as plt

ds = pydicom.dcmread('example.dcm')

plt.imshow(ds.pixel_array, cmap=plt.cm.bone)

plt.show()

```

以上代码可以读取文件example.dcm中的像素数据并使用matplotlib库绘制出影像。

五、DICOM文件的处理和分析

除了读取和获取DICOM文件中的信息，Python还可以进行更加高级的处理和分析。例如，可以使用Python对DICOM文件进行图像处理、图像分割、图像配准、图像分类等等。

下面是使用Python进行简单图像处理的示例代码：

```python

import pydicom

from skimage import exposure

ds = pydicom.dcmread('example.dcm')

img = ds.pixel_array

img_eq = exposure.equalize_hist(img)

plt.subplot(121)

plt.imshow(img, cmap=plt.cm.bone)

plt.title('Original Image')

plt.subplot(122)

plt.imshow(img_eq, cmap=plt.cm.bone)

plt.title('Equalized Image')

plt.show()

```

以上代码将读取example.dcm文件中的像素数据，并使用skimage库中的equalize_hist函数对图像进行直方图均衡化处理。

六、总结

本文从多个角度详细介绍了如何读取和处理DICOM文件，涉及了文件读取、数据结构、基本信息、像素数据、处理和分析等方面。Python作为一种强大的编程语言，可以帮助医学领域的专业人士更加方便地处理和分析DICOM文件。