如何在 Python 3 中解码和可视化 DICOM 曲线数据？

Question

我正在尝试使用 Python 3 和 pyDicom 可视化一个 DICOM 文件，该文件应该包含一个黑色的 100x100 图像，其中绘制了一些曲线。像素数据是从标题 (7fe0,0010) 中提取的，打印时显示 b'\x00\x00\x00...'。这我可以轻松转换为 100x100 的 numpy 数组。

但是，(5000,3000) 中的曲线数据显示 b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xc0H@\x00\x00\x00\x00\x00\xc0X@\x00\x00\x00\x00\x00\xc0H@'，我无法将其转换为 100x100 像素图像中的 x,y 坐标。在 DICOM 文件中它说

• 曲线尺寸：2
• 点数：2
• 数据类型：poly
• 数据值表示：3
• 曲线标签：横轴
• 曲线数据：32 个元素

主要问题是：如何解码在我的 100x100 图像中回溯曲线所需的坐标？我主要关心的是应该有 32 个元素，但只有 26 个十六进制值输出。我也不知道如何处理\xc0H@ 和\xc0X@。当我打印这些时，它会产生192 72 64 和192 88 64。 python如何将这2个十六进制代码解码为6个数字？这些数字代表什么？

编辑： 显然数据值表示 3 意味着数据表示为浮点双精度。另一方面，数据中应该有两个点，那么每个点用16个元素表示？我看不出这两个语句是如何兼容的。有趣的是，如前所述，第一个\xc0H@ 转换为 3 个数字，并通过这样做完成了曲线数据的前 16 个元素。如何将其转换为 2D 图像中的点？

Answer 1

曲线数据自 2004 年起已在 DICOM 中停用，因此您可以在 DICOM standard from 2004 中找到相关信息（感谢 @kritzel_sw 提供的链接）。

正如您已经发现的那样，Data Value Representation 3 表示数据条目是双重格式，并且使用多边形的Type of Data，您的数据中有 x/y 元组。由于双精度值保存在 8 个字节中，因此每个点有 16 个字节 - 在您的情况下（32 个字节的数据）总共 2 个点。

Pydicom 不（也可能不会）直接支持已退役的 Curve 模块（尽管在 pydicom 2.1 中添加了对 Waveform 模块的支持，当前等效模块），因此您必须自己解码数据。你可以这样做（给定双数）：

from struct import unpack
from pydicom import dcm_read

ds = dcm_read(filename)
data = ds[0x50003000].value

# unpack('d') unpacks 8 bytes into a double
numbers = [unpack('d', data[i:i+8])[0] for i in range(0, len(data), 8)]
# I'm sure there is a nicer way for this...
coords = [(numbers[i], numbers[i+1]) for i in range(0, len(numbers), 2)]

在您的示例数据中，这将返回：

[(0.0, 49.5), (99.0, 49.5)]

例如x/y 坐标 (0, 49.9) 和 (99.0, 49.5)，对应于图像中间的水平线。

关于 26 个十六进制元素与 32 个字节的不匹配：一个字节串表示只显示了十六进制字符串表示法中不能转换为 ASCII 的字节，其余的只是显示为对应的 ASCII 字符的表示。因此，例如，您的字节字符串的这一部分：\x00\xc0H@ 有 4 个字节长，也可以用十六进制字符串表示法表示为 \x00\xc0\x48\x40。