常见医学图像格式
DICOM医学影像文件格式解析
DICOM医学影像⽂件格式解析DICOM医学影像⽂件格式解析dicom协议中⽂⽂档可去csdn下载1.DICOMDICOM(DigitalImaging andCommunications inMedicine)是指医疗数字影像传输协定，是⽤于医学影像处理、储存、打印、传输的⼀组通⽤的标准协定。
它包含了⽂件格式的定义以及⽹络通信协议。
DICOM是以TCP/IP为基础的应⽤协定，并以TCP/IP联系各个系统。
两个能接受DICOM格式的医疗仪器间，可通过DICOM格式的⽂件，来接收与交换影像及病⼈资料。
⽬前，DICOM被⼴泛应⽤于放射医疗，⼼⾎管成像以及放射诊疗诊断设备（X射线，CT，核磁共振，超声等），并且在眼科和⽛科等其它医学领域得到越来越深⼊⼴泛的应⽤。
⽬前采⽤的标准是DICOM3.0，每⼀张图像中都携带着⼤量的信息，这些信息具体可以分为以下四类：（a）Patient（b）Study（c）Series（d）Image每⼀个DICOM Tag都是由两个⼗六进制数的组合来确定的，分别为Group和Element。
如(0010,0010)这个Tag表⽰的是Patient’s Name，它存储着这张DICOM图像的患者姓名。
2.DICOM存储格式DICOM⽂件的整体结构如下表所⽰，先是128字节的导⾔部分（没有实际信息），接着是四个字节组成的"DICM"字符串，然后是若⼲DataElement元素依次排列直⾄⽂件结束。
导⾔"DICM"DataElement DataElement...DataElement128 Byte 4 Byte n Byte n Byte n Byte2.1 DataElement的三种结构DataElement是存储⽂件信息的主体，DataElement的总体结构如下表所⽰：Tag VR（值表⽰法）Len(数据长度)数据值（内容）4 Byte 2 Byte 2 Byte Len ByteTag由2 Byte的组号（group）和2 Byte的元素号(element)组成，VR是DICOM特有的值表⽰法，关于值表⽰法的解释见下⽂按照VR的类型以及是否显⽰VR，DataElement⼜分为三种具体的结构。
医学影像格式
医学影像格式
医学影像格式主要有DICOM、NIFTI、PAR/REC、ANALYZE、NRRD和MINC这六种格式。
其中，DICOM和NIFTI是最常用的格式。
DICOM（医疗中的数字图像和通信）：是医疗影像中最常见的格式之一，一个DICOM文件包含了基本的病人信息以及图像信息。
DICOM是由美国国家电气制造商协会(NEMA)制定的标准。
NIFTI（神经影像学信息技术计划）：最初是为神经影像学发明的，其主要特点就是它包含两个能够将每个体素的索引(i,j,k)和它的空间位置(x,y,z)关联起来的仿射坐标。
此外，还有ANALYZE格式，其储存的每组数据包括两个文件，一个为头文件，扩展名为.hdr，包含图像的元数据；一个为数据文件，其扩展名为.img，包含二进制的图像资料。
这些医学影像格式为医疗影像的存储、传输和处理提供了标准化和便利。
tiff格式解析
tiff格式解析Tiff（Tagged Image File Format）格式是一种非常常见的图像文件格式之一，它使用了一种灵活的结构来存储图像数据，其最早的版本于1986年发布，现在已经成为了一个通用的标准格式。
Tiff格式适用于不同类型的图像，从简单的黑白图像到高质量的彩色图像。
下面我们将详细解析Tiff格式，包括它的特点、结构以及应用领域等。
Tiff格式具有以下几个显著的特点：1.多平台支持：Tiff格式是一种跨平台的图像格式，因此可以在不同操作系统中轻松使用。
它在Windows、Mac、Linux等系统上都可以被广泛地支持和使用。
2.高质量压缩：Tiff格式支持无损压缩和有损压缩两种方式。
无损压缩可以保留原始图像的质量，并减小文件大小，而有损压缩可以进一步缩小文件的大小，但会损失一定的图像质量。
3.支持多通道和多帧：Tiff格式支持多通道和多帧的图像数据，使其非常适用于存储多个版本的图像（例如，RGB图像、CMYK图像等）以及一系列的图像帧（例如，动画）。
4.控制色彩空间：Tiff格式提供了灵活的色彩空间控制功能，可以支持多种色彩模型（例如，RGB、CMYK等），同时还能够存储色彩配置文件和颜色表等信息。
Tiff格式的文件结构相对复杂，它由一系列的IFD（Image File Directory）块组成，每个IFD块都包含了图像的相关信息，例如图像的宽度、高度、色彩模式、压缩方式等。
在Tiff格式中，可以存在多个IFD块，每个IFD块之间通过指针来连接。
IFD块是由一个或多个条目（Entry）组成，每个条目包含了一个标签（Tag）、一个数据类型（Type）和一个值（Value）。
标签指示了条目表示的信息类型，数据类型指示了值的类型，例如整型、浮点型或者字符串型，而值则是具体的数值或字符串。
Tiff格式最常用的数据类型包括以下几种：1. BYTE：8位无符号字节2. ASCII：8位ASCII字符3. SHORT：16位无符号整数4. LONG：32位无符号整数5. RATIONAL：两个LONG类型的分数，用于表示有理数6. FLOAT：32位浮点数7. DOUBLE：64位浮点数Tiff格式的解析一般通过读取文件头部的信息来获取图像的基本属性，然后根据图像的尺寸和压缩方式等信息，解析图像数据部分。
医学图像格式转换及读取与显示
医学图像格式转换及读取与显示1.医学图像格式转换通常从机器拷贝出来的医学图像数据为DICOM格式，如果是多种模态图像混合，则需要使用Dcm2AsiszImg.exe工具把多模态图像分类出来，软件如下图所示：Dcm2AsiszImg 是一个接收、发送DICOM 图像、把DICOM 图像进行分类、把DICOM 转化为安科Img 图像格式的软件工具。
用法：“输出目录”选择待转化的图像保存路径，“DICOM图像分类”选择要转化的原始图像目录，最后点击“DICOM图像分类”，输出图像分辨率为256*256。
常用的图像格式还有ANALYZE和NIFTI，ANALYZE格式的图像包括图像文件.img 和头文件.hdr，应用于SPM2。
NIFTI把图像文件和头文件合并为.nii文件，应用于SPM8、FSL、FreeSurfer等。
可以利用MRICron软件的dcm2niigui.exe插件把DICOM格式转化为ANALYAZE 和NIFTI格式。
在Help下的preference处可设置输出参数：2.读取与显示DICOM图像Matlab提供了dicominfo、dicomdict、dicomdisp、dicomread、dicomuid 、dicomwrite 函数，可实现DICOM格式图像的读取、显示、保存等操作，以及查看扫描信息。
3.读取与显示NIFTI格式图像MRIcro软件可以显示NIFTI图像①NIfTI这个Matlab程序可以读取显示、保存、制作核磁共振图像。
具体如下：>> [hdr,filetype,fileprefix,machine] = load_nii_hdr('output.hdr');>> [img,hdr] = load_nii_img(hdr,filetype,fileprefix,machine);>> save_nii(nii, filename, [old_RGB]);②SPM方法：help spm_read_volsV = spm_vol_nifti('output.hdr')[Y,XYZ] = spm_read_vols(V);4.Freesurfer的mgh图像读取与显示Freesurfer安装目录下有一个matlab程序包，提供了load_mgh, save_mgh等函数实现该文件的读取与显示。
医学图像处理重点内容
第六节 图像的三维重建与可视化
1、掌握图像三维重建的基本方法： 面绘制技术 体绘制技术
第七节 图像存储与传输系统
1、掌握图像存储与传输系统的概念 2、了解与ＰＡＣＳ相关的几个医学信息系统
图像存储与传输系统（简称ＰＡＣＳ）是应用数字成像技 术、计算机技术和网络技术，对医学图像进行采集、 存储、传输、检索、显示、诊断、输出、管理、信息处理 的综合应用系统。 医院信息系统（ＨＩＳ）放射科信息系统（ＲＩＳ）
医学图像的配准与融合 虚拟现实技术
DICOM数据通信技术
PACS系统
医学图像处理的应用
1. 辅助医生诊断 2．仿真多角度扫描 3．数字解剖模型 4．手术教学训练 5．制定手术计划 6．手术导航与术中监护…
第二节 医学图像处理基础
1、掌握图像数字化的过程：采样和量化（分别 对图像质量的影响）
2、掌握常用的图像数据格式 3、掌握灰度直方图的概念及性质 4、掌握伪彩色与假彩色的概念 5、掌握常用的体数据文件的格式（DICOM3.0）
傅里叶变换的一个最大的问题是：它的参数 都是复数，在数据的描述上相当于实数的两倍， 不易计算。为此，我们希望有一种能够达到相同 功能但数据量又不大的变换。
在此期望下，产生了DCT变换。 DCT变换系数 是实数。
图像的低频能量集中在左上角，高频能量集中在右下角。
DCT变换在图像处理中的应用
离散余弦变换实际上是傅立叶变换的实数 部分。主要用于图像的压缩，如目前的国际压缩 标准的JPEG格式中就用到了DCT变换。对大多数 图像，离散余弦变换能将大多数的信息放到较少 的系数上去，提高编码效率。
描 述 人 体 功 能 或 代 谢 的 功 能 成 像 模 式 （ Functional Imaging Modality）。比如PET正电子发射断层扫描成像、 SPECT单光子发射断层扫描成像、fMRI功能磁共振成像等。
几种常见ECG数据格式及对比
⼏种常见ECG数据格式及对⽐SCP、DICOM、HL7aECG、GDF格式及对⽐本⽂档⾸先给出SCP、DICOM、HL7aECG、GDF四种⼼电信号格式的具体数据结构，然后分析其各⾃的特点及适⽤范围。
⼀、SCP-ECG format这种格式是专门针对ECG数据的标准格式，其中包含了ECG数据波形，患者信息，ECG采集信息以及测量诊断信息等丰富内容。
SCP-ECG格式主要分为Title(2 bytes for CRC-checksum and 4 bytes for size of ECG record)和Section0-Section11两部分。
其中Title,Section0,Section1是必须有的，其他部分则是可选的。
具体数据结构如下：Table 1. Structure of SCP-ECG records.Mandatory 2 bytes - checksum - crc -CCITT over the entire record(excluding this word)Mandatory 4 bytes - (unsigned) size of the entire ecg record (in bytes)Mandatory (Section 0)pointers to data-areas in the recordMandatory (Section 1)header information - patient data/ecg acquisition dataOptional (Section 2)huffman tables used in encoding of ecg data (if used)Optional (Section 3)ecg lead definitionOptional (Section 4)QRS locations (if reference beats are encoded)Optional (Section 5)encoded reference beat data if reference beats are storedOptional (Section 6)"residual signal" after reference beat subtraction if reference beats are stored, otherwise encoded rhythm dataOptional (Section 7)global measurementsOptional (Section 8)textual diagnosis from the "interpretive" deviceOptional (Section 9)manufacturer specific diagnostic and over-reading data from the "interpretive" deviceOptional (Section 10)lead measurement resultsOptional(Section 11)universal statement codes resulting from the interpretation 缺点：（1）只⽀持静态⼼电信息，不⽀持信号平均⼼电即晚电位信息，不⽀持动态⼼电信息(HOLTER)和运动⼼电信息(Exer- cise ECG)等；（2）仅仅⽀持RS232串⼝传输，使⽤⼆进制⽅式存储不利于⽹络传输的信息交换；（3）使⽤的复杂压缩算法难以进⾏实现和测试，也不能⽀持预约等其他⼯作流。
DICOM格式医学图像及其图像信息的显示
万方数据
万方数据
万方数据
．．１８８８．．
中国医学物理学杂志第２７卷第３期２０１０年５月
圈４图像的显示
隐４Ｔｈｅｄｉｓｐｌａｙｏｆｔｈｅｉｍａｇｅ
５总结
ＤＩＣＯＭ３．０作为医学图像存档和通信的国际标准，是所有医学影像技术的基础。
本文基于ＤＩＣＯＭ３．０
标准．对ＤＩＣＯＭ医学图像文件的格式及数据编码规
则进行了阐述，并进一步实现了ＤＩＣＯＭ图像及其图
像信息的计算机显示。
在此基础上，也为ＤＩＣＯＭ格
式医学图像的更广泛应用留下了空间。
例如这里通过
将ＤＩＣＯＭ格式转化为ＢＭＰ格式这样的转化，就可
以很方便地将虚拟人的ＣＴ和ＭＲＩ数据格式转换到
ＢＭＰ，从而方便下一步编程实现ＣＴ和ＭＲＩ的图像
配准嘲。
田５图像信息的显示
ｎ茚Ｔｈｅｄｉｓｐｍｙｏｆｔｈｅｈｌｌａｇｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
参考文献：
【ｌ】梁存升，冯骥．ＤＩＣＯＭ标准分析及其应用叨．中国医学装备，２００６，１３（２），１８－２０．
【２】冯辉．ＤＩＣＯＭ二进制文件解读的ＶＣ＋＋实现叨．医学影像学杂志，２００３．１３ｆｆ）５３８．【３】曹玉磊．ＤＩＣＯＭ标准研究与图像处理工具的实现【Ｄ】．西安电子科技大学．２００７．１．
ｆ４】姚领田．精通ＭＦＣ程序设计【Ｍ１．北京：人民邮电出版社．
【５】彭承琳，陈诚，陈园园．ＤＩＣＯＭ医学图像格式转化的ＶＣ＋＋实现田．重
庆大学学报。
２００７，３０（１０），１２６－１２９．万方数据。
tif格式
# TIF格式简介TIF（Tagged Image File Format）是一种支持多种图像数据格式的文件格式。
TIF文件使用了标签和封装结构，可以存储不同类型的数据，如位图、线条艺术和图像。
TIF格式最初于1986年由Aldus公司引入，后来由Adobe Systems维护和推广。
它是一种无损压缩的图像格式，被广泛用于各种行业和应用中。
TIF文件结构TIF文件由头部和图像数据两个主要部分组成。
TIF文件头部TIF文件头部是一个固定大小的结构，用于描述TIF文件的属性和图像结构。
它包含了一系列的标签（tags），用于存储相关的图像信息。
标签是TIF文件的核心概念，用于描述和解释图像数据。
标签由两个字节的标签标识符和四个字节的数据类型组成。
每个标签可以存储不同类型的数据，如整数、浮点数、字符串等。
标签标识符指定了标签的用途，数据类型指定了标签所存储数据的类型。
除了基本的图像属性外，TIF文件头部中的标签还可以存储图像色彩空间、颜色表、像素排列、压缩方式等信息。
图像数据TIF文件的图像数据部分存储了实际的像素信息。
图像数据可以采用不同的压缩方式，包括无压缩、LZW压缩、JPEG 压缩等。
无压缩方式保存图像数据的原始像素值，保证了图像质量的完整性，但文件大小较大。
LZW压缩方式通过使用字典编码来压缩图像数据，可以显著减小文件大小。
JPEG压缩方式则使用有损压缩算法，可以进一步减小文件大小，但会导致一定程度的图像质量损失。
TIF文件的应用TIF格式是一种开放的、跨平台的图像文件格式，广泛应用于数字摄影、印刷、出版、医学影像、GIS等领域。
由于TIF格式具有无损压缩、多标签和跨平台等特点，使得它成为了许多专业软件和设备的首选输出格式。
许多图像处理软件和操作系统都支持TIF格式的读写功能。
TIF格式也具有较好的兼容性和可扩展性。
它支持不同的图像色彩空间和多通道图像，可以存储HDR（High Dynamic Range）图像和大尺寸图像。
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附录C 图像格式
译者：Synge
发表时间：2012-05-03浏览量：1604评论数：0挑错数：0
翻译：xiaoqiao
在fMRI的早期，由于大多数据都用不同研究脉冲序列采集，然后离线大量重建，而且各研究中心文件格式各不相同、大多数的分析软件也都是各研究单位内部编写运用。
如果这些数据不同其他中心交流，数据的格式不影响他们的使用。
因此图像格式就像巴别塔似的多式多样。
随着fMRI领域的不断发展，几种标准的文件格式逐渐得到了应用，数据分析软件包的使用促进了这些文件格式在不同研究中心和实验室的广泛运用，直到近期仍有多种形式的文件格式存在。
这种境况在过去的10年里随着公认的NIfTI格式的发展和广泛认可而优化。
该附录就fMRI资料存储的常见问题以及重要的文件格式做一概述，
3.1 数据存储
正如第2章所述，MRI数据的存储常采用二进制数据格式，如8位或16位。
因此，磁盘上数据文件的大小就是数据图像的大小和维度，如保存维度128 ×128×96的16位图像需要25,165,824位(3 兆字节)。
为了保存图像的更多信息，我们希望保存原始数据，即元数据。
元数据包含了图像的各种信息，如图像维度及数据类型等。
这点很重要，因为可以获得二进制数据所不知道的信息，例如，图像是128 ×128×96维度的16位图像采集还是128 ×128×192维度的8位图像采集。
在这里我们主要讨论不同的图像格式保存不同的数量及种类的元数据。
MRI的结构图像通常保存为三维的资料格式。
fMRI数据是一系列的图像采集，可以保存为三维格式，也可以保存为四维文件格式（第4维为时间）。
通常，我们尽可能保存为四维数据格式，这样可以减少文件数量，但是有些数据分析软件包不能处理四维数据。
3.2 文件格式
神经影像的发展中出现了很多不同图像格式，常见的格式见表1.在这里我们就DICOM、Analyze和NIfTI最重要的三种格式做一讨论。
表1. 常见医学图像格式
Analyze .img/.hdr Analyze软件, 梅奥临床医学中心
DICOM 无ACR/NEMA协会
NIfTI .nii或.img/.hdr NIH影像学信息工具倡议
MINC .mnc 蒙特利尔神经学研究所（MNI，扩展名NetCDF)
有些MRI的脉冲序列（特别是西门子MRI系统）把fMRI的DICOM数据存储为Mosaic 格式。
这种格式中，每个图像文件中包含1个mosaic文件，而实际是16层的图像。
该存储格式就节约了大量的存储空间。
大多情况下，仪器生产商宁愿保存为256×256，而fMRI 图像的矩阵为64×64。
因此，分析前必须解压缩mosaic图像，使之成为三维或四维文件从而符合分析软件需要的格式。
3.2.2 Analyze格式
最知名的曾使用过的MRI数据格式为Analyze格式，它是由梅奥临床医学中心使用同名的分析软件包而得名（由于费用问题而仅用于fMRI）。
Analyze格式储存的每组数据组包含2个文件，一个为数据文件，其扩展名为.img，包含二进制的图像资料；另外一个为头文件，扩展名为.hdr，包含图像的元数据。
在fMRI 的早期，Analyze格式最常用的格式，但现在逐渐被NIfTI格式所取代。
Analyze格式主要不足就是头文件不能真正反映元数据。
3.2.3 NIfTI格式
为了减少不同研究中心及数据分析软件共享数据后存在的问题，2000年美国国家精神研究所、国立神经疾病与脑卒中研究所的研究小组创建了新的数据存储格式。
2004年，新的数据格式的第一个版本即NIfTI-1格式发布，它是Analyze 7.5格式的延伸且增加了相当数量的元数据。
NIfTI格式最重要的特征就是能反应MRI仪器的像素指数与空间位置。
如果使用得当，能帮助我们准确定向，如能帮我们确定哪边代表的是左脑。
标准NIfTI图像的扩展名是.nii，包含了头文件及图像资料。
由于NIfTI格式和Analyze 格式的关系，因此NIfTI格式也可使用独立的图像文件（.img）和头文件（.hdr）。
单独的.nii 格式文件的优势就是可以用标准的压缩软件（如gzip），而且一些分析软件包（如FSL）可以直接读取和写入压缩的.nii文件（扩展名为.nii.gz）。
* 由于某些原因，在影像研究者倾向于发展使用自己的文件格式转换程序而不是已经存在的图像转换软件。
就我们观点来说，这是浪费时间，而且会增加潜在的资源错误。
神经影像领域里有很多亟待解决的问题值得智慧的科研人员去研究，而把DICOM格式转换为其他标准图像格式并不属于该领域。