DICOM像素数据压缩解压是否会影响窗位和窗宽？

Question

我正在查看计算机断层扫描（CT）DICOM图像。这些最初是未压缩的DICOM图像。我有这些DICOM图像的无损J2K压缩形式：传输语法=1.2.840.10008.1.2.4.90（JPEG-2K无损）。当我将这些DICOM图像解压缩回来：传输语法=1.2.840.10008.1.2.1（小端显式），并在DICOM查看器中并排查看压缩和未压缩的DICOM图像时，我观察到： - 压缩和未压缩图像需要不同的“窗位”进行查看（“窗位”=窗口中心=亮度和“窗口宽度”=对比度的组合） - DICOM头似乎没有不同 - 可以按照图像类型的行业标准/预设级别查看压缩图像，但未压缩图像在该级别下看起来不好

所以问题是：

1. 窗位的变化是否可以归因于我的编解码器存在问题。例如，我的编解码器会因为处理像素数据不正确而导致问题吗？
2. 是否有一种方法可以通过调整DICOM头中的字段来纠正此问题？

我查看了关于Dicom图像窗口宽度和居中计算的文章。该文章告诉我，重缩放截距和斜率被应用于将图像的像素值转换为对我正在尝试理解的应用程序有意义的值，但我想知道如何将其与以下内容相关联：

• 我所看到的视觉效果（原始和调整后的窗口中心和窗口宽度之间的关系）
• 是否有一种编程方式可以将像素值相关联，以得出wc、ww、比例截距和斜率的值？

我也查看了（ DICOM JPEG（RGB）的正确像素处理逻辑以应用窗宽和级别过滤器），但似乎与图像渲染有关。我的问题是调整DICOM标头（wc？ww？比例截距？斜率？）以使查看器能够正确呈现它。查看DICOM像素数据，我能否根据像素数据元素中的像素值得出这些28组元素的适当级别。是否有已知的函数来计算这种类型的内容？

我的图像是单色的。

非常感谢

Yogesh Devi

- Yogesh Devi

Answer 1

请检查压缩图像的Pixel Representation（0028，0103）标记值。 值为1表示在应用Modality LUT变换后，图像数据为有符号数。 如果您在解压缩过程中作为Modality LUT变换的一部分应用了它们，则在将其保存为Little Endian时应在未压缩的数据集中将它们重置（Rescale Slope为1，Rescale Intercept为0）。 否则，查看器将会再次对转换后的图像数据应用Modality LUT变换。

- LEADTOOLS Support

---

在我的情况下，像素表示（0028、0103）的值为0。这意味着数据是无符号的。然而，我仍然会尝试将比例斜率重置为1，将重新缩放截距重置为0。 - Yogesh Devi

在我看来，这不是真的。像素表示法表达了文件中原始像素数据应如何解释。_在此之后_，应用Modality LUT。例如，对于产生Hounsfield单位的CT扫描，一种常见的编码方式是将像素数据存储为无符号数，并将Rescale Intercept设置为-1000（或接近该值），以将这些值转换到Hounsfield比例尺上。 - Markus Sabin

Answer 2

如果您知道实际范围，应该能够计算比例和截距以修正标题，保留窗位窗宽等其他内容不变。请参阅下面的计算...

从好的图像中，如果您找到了预缩放数据的范围，它可能看起来像这样：

min1 = 100
max1 = 1900

使用标题刻度/截距信息...

scale1 = 5
intercept1 = 500

你可以将它转换成实际世界中有意义的值：

(min1 * scale1) + intercept1 = real-min
(max1 * scale1) + intercept1 = real-max

real-min = 1000
real-max = 10000
real-range = 9000

在不良图像中，您需要忽略标题，只需查找预缩放的数据范围。例如：

min2 = -100
max2 = 17900
range2 = 18000

现在，使用实际范围计算比例尺和截距：

scale2 = (real-range / range2) = 0.5
intercept2 = real-max - (max2 * scale2) = 1050

应用它们，您可以测试是否获得正确的现实世界数值：

(min2 * scale2) + intercept2 = (-100 * 0.5) + 1050 = 1000 = real-min
(max2 * scale2) + intercept2 = (17900 * 0.5) + 1050 = 10000 = real-max

- martinez314

---

在我看來這不是一個解決方案，而只是一個權宜之計，以便能夠獲得某種可用的圖像。 - jap1968

@jap1968 这是对所提出问题的回答。 - martinez314