KISS Dicom Viewer : 一个简单的 DICOM 浏览器

0 前言

??一直没有找到一个合适的Dicom 浏览器。Windos下的小蚂蚁很好用RadiAnt Dicom Viewer但可惜不是跨平台的，只有Windos版本。平时工作系统是Deepin，虽然用deepin-wine5也可以安装RadiAnt Dicom Viewer但是跟Windos下比起来很多功能不能用，比如pacs scu，数据库（rdvdb）用deepin-wine5装的也有bug，小蚂蚁中文版还有很多乱码。
??
??全平台都支持并且跟小蚂蚁一样又小又快的还有两个Papaya和DWV，该有的功能很齐全，虽然开源但是一个是JavaScript一个是lua，如果想大改自己改也无从下手。
??
?? ItkSnap 和 3DSlicer 也都是全平台的，都很强大而且都是开源的。架构都很好，可以自己任意开发插件添加进去。如果把这两个只当成DICOM 浏览器实在有点大材小用。

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????RadiAnt Dicom Viewer
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????Papaya
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????DWV
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???? ItkSnap
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????3DSlicer
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??本着学习DICOM协议的目的，干脆仿照小蚂蚁自己做一个DicomViewer好了。小蚂蚁安装完了所有本地文件才8M，而且包含了（cpu/gpu）体渲染模块，速度快效率高，实在不知道他是怎么实现的。自己做的肯定跟小蚂蚁没法比，学习为主嘛。

1 软件介绍

??一个仿照RadiAnt Dicom Viewer的开源的Dicom浏览器，主要用于自己学习，和方便快速开发自己的医学影像浏览器。

1.1 软件命名

??KISS Dicom Viewer
??
????KISS指：Keep it Simple and Stupid。

1.2 使用拓展库

• 界面 Qt
• DICOM协议相关用?DCMTK
• 数据库用?Sqlite3
• 数据库浏览打算改一下?sqlitebrowser
• PACS用?DICOM storage (C-STORE) SCU
• 2D图片浏览用 ?QGraphicsView
• 多平面重建-MPR用 ? QVTKOpenGLNativeWidget
• 三维重建-体渲染用? QVTKOpenGLNativeWidget
• 图像融合和图像处理用? Opencv

1.3 程序架构

??就是简单的事件驱动架构。
??为了加快打开速度，计划 MPR 、 体渲染 、图像处理 等跟vtk Opencv相关的采用插件（或者独立软件，如果添加vtk软件大小和速度直接增加一倍）形式作为拓展选项。

1.4 代码规范

??目前还在开发阶段，而且是空余时间，没做代码优化逻辑很乱也不是很规范，到处抄的代码，命名也一塌糊涂，等都开发完成再统一修改。

1.5 软件界面

??就先完全抄小蚂蚁好了，后期有时间再美化。

1.6 参考代码

??学习为主，而且自己造轮子也肯定一堆Bug。还不如先到处抄代码呢。除了几款常用的开源Dicom软件，还抄了下边这几个。

• 朱满根 / DicomViewer
• 飞扬青云 / QWidgetDemo
• 浓咖啡 / QtOpenUtils

1.6 Dicom Modality 支持

??目前适配的Modality包括 CT、XA、IVUS、OCT、US，其余的可以浏览影像，但是注释等设置和交互参数只能为默认值。这个已经封装成 XML 配置，后续慢慢加。

2 开发计划和进度

2.1 已经开发

模块	操作
打开数据	打开 dcm 文件
打开数据	打开 dcm 文件夹
-	-
导出数据	导出当前图像 jpeg bmp …
导出数据	导出图片到剪贴板
-	-
显示ui	屏幕分割显示布局
显示ui	序列预览条
显示ui	全屏
显示ui	显示注释
显示ui	显示鼠标位置和灰度
显示ui	显示窗位窗宽
显示ui	显示比例尺
显示ui	设置显示字体
-	-
图片浏览器交互	浏览序列
图片浏览器交互	调整窗位窗宽
图片浏览器交互	移动图像
图片浏览器交互	缩放图像
图片浏览器交互	放大图像
图片浏览器交互	局部放大图像
图片浏览器交互	框选ROI 自适应窗位窗宽
图片浏览器交互	自适应放大图像
图片浏览器交互	100/200/400放大图像
图片浏览器交互	测量长度/角度/矩形面积/椭圆面积/添加描述文字
-	-
图像处理	旋转
图像处理	翻转

2.2 待开发

模块	操作
打开数据	打开 dcmzip 文件
-	-
导出数据	导出当前序列 pngs
导出数据	导出当前序列 mp4
-	-
显示ui	显示所有dicom标签
-	-
图片浏览器交互	差值测量
图片浏览器交互	脊柱侧弯测量
图片浏览器交互	播放模式
-	-
图像处理	锐化
图像处理	平滑
图像处理	提取边缘
图像处理	emboss滤波
-	-
插件	多平面重建(MPR)
插件	三维重建(体渲染)
插件	图像融合
插件	减值操作
-	-
数据库	一个小型单机本地数据库 (.rdvdb)
数据库	数据库浏览器
-	-
PACS	提供一个小型的pacs scu
PACS	提供一个小型的pacs scp

3 具体实现

3.1 显示ui — 屏幕分割显示布局

????Qt 实现 屏幕分割显示布局，可以任意拖拽显示
??
??

??
??

??
??

3.2 Dicom数据结构 ---- DicomImage --> QSharedData

??把DicomImage封装成 QSharedData 使用 （显式共享）

?? 把DicomImage封装成 QSharedData ，让后利用Qt实现可视化。
?? ?? ├── PATIENT （病人）
?? ?? │ │ └── STUDY （检查）
?? ?? │ │ │ │ └── SERIES （序列）
?? ?? │ │ │ │ │ │ └── IMAGE （影像 高度为未知）
?? ?? │ │ │ │ └── SERIES （序列）
?? ?? │ │ │ │ │ │ └── IMAGE （影像 高度为1）
?? ?? │ │ │ │ │ │ └── IMAGE （影像 高度为1）
?? ?? │ │ └── STUDY （检查）
?? ?? │ │ │ │ └── SERIES （序列）
?? ?? │ │ │ │ │ │ └── IMAGE （影像）

3.3 Dicom数据结构 ---- DicomImage --> Series

??Dicom数据结构 ---- DicomImage --＞ SeriesInstance

?? 根据协议可以知道每个Series中可以有单帧或多帧。
?? 多帧时 每帧影像尺寸高度是1
?? 单帧时 每帧影像尺寸高度未知

• 单帧模式高度代表当前时间 !
• 多帧模式高度代表空间位置 !

    enum  SeriesPattern {
    Empty_Frame,  //Single_Frame, // 单帧Multi_Frame,  // 多帧};

?? 涉及到Series，2D可视化肯定会有方向

??（多帧模式下）区分平面
??（单帧模式下）只有XY平面显示模式，另外两个平面表示时间密度曲线，与其相关打算作为插件用opencv做，所以这里封装的Series其余两个平面均指多帧模式。

3.4 打开数据 ---- 打开 dcm 文件、打开 dcm 文件夹

??Qt 实现 打开 文件/文件夹 同一个接口

??Qt 实现一个批量加载线程（单线程）

??Qt 实现一个 文件监听线程

如何打开一个dcm影像：
??把DicomImage封装成 QSharedData 使用 （显式共享） 2.4 DcmFileFormat 获取 常用标签/图片

3.5 图片浏览器交互 ---- 框选ROI 自适应窗位窗宽

??Qt 实现 RubberBandDrag 框选

3.6 图片浏览器交互 ---- 浏览序列

??QGraphicsView 按住鼠标实现帧数切换

3.X 慢慢完善 …

4 源码

??目前还在开发阶段，而且是空余时间，没做代码优化逻辑很乱也不是很规范，到处抄的代码，命名也一塌糊涂，等都开发完成再统一修改。