DICOM学习2

上篇文章介绍了如何手动实现CT值计算。获得CT图像的CT值后并不能直接显示，因为CT值一般是12bit灰阶，而一般的显示器是8bit灰阶，无法全部显示所有的像素。

(0028,0004) Photometric Interpretation
CT图像Photometric Interpretation有以下几种类型：
Monochrome2 一般的灰度图像都采用这种，Pixel值越大，图像就越白。
Monochrome1 只有部分CR, DR图像使用，Pixel值越大，图像就越黑。

(0028,0010)Rows
图像的高度

(0028,0011)Columns
图像的宽度

(0028,0030)Pixel Spacing
图像像素间距，读取Pixel Data的时候不需要，主要用于长度测量。

(0028,1050)Window Center 和 (0028,1051) Window Width
窗宽窗位
  医学图像中常有个骨窗、肺窗等的概念，即将具体的某个窗宽窗位的值来映射到8bit显示。
窗宽：
  窗宽指CT图像所显示的CT 值范围。在此CT值范围内的组织结构按其密度高低从白到黑分为16 个灰阶以供观察对比。例如，窗宽选定为100 Hu ，则人眼可分辨的CT值为100 / 16 =6 . 25 Hu ，即2 种组织CT值相差在6 . 25Hu以上者即可为人眼所识别。因此，窗宽的宽窄直接影响图像的清晰度与对比度。如果使用窄的窗宽，则显示的CT 值范围小，每一灰阶代表的CT 值幅度小，对比度强，适于观察密度接近的组织结构（如脑组织）。反之，如果使用宽的窗宽，则显示的CT值范围大，每一灰阶代表的CT 值幅度大，则图像对比度差，但密度均匀，适于观察密度差别大的结构。

窗位：
  窗位（窗中心）指窗宽范围内均值或中心值。比如一幅CT图像，窗宽为100Hu，窗位选在0Hu；则以窗位为中心（0Hu），向上包括+50Hu，向下包括-50Hu，凡是在这个100Hu 范围内的组织均可显示出来并为人眼所识别。凡是大于+50Hu 的组织均为白色；凡是小子-50Hu 的组织均为黑色，其密度差异无法显示。人眼只能识别土50Hu 范围内的CT 值，每一个灰阶的CT 值范围是100 / 16＝6 . 25 Hu 。

  由于CT值是12位存储，普通显示器是8位灰阶，无法显示全部的CT值，因此CT图像需要调窗宽窗位来显示部分CT值。比如可以调整窗宽和窗位来突出显示某一器官。

  首先根据DICOMt图像默认的窗宽窗位值，计算出窗宽的下限值即最小CT值和窗宽的上限值即最大CT值。
wl = -650
ww = 1500
min = (2 * wl - ww) / 2.0 + 0.5;
max = (2 * wl + ww) / 2.0 + 0.5;
min = -1400
max = 100
反推
ww = 100 - (-1400) = 1500
wl = 100 -1500/2 = -650

  位图图像灰度值在0-255间，在min到max间的CT值要线性映射到0-255范围内。小于等于min的CT值映射为灰度值0，大于等于max的CT值映射为灰度值255。
图中十字光标处的像素的CT值在图像左下角，显示CT值为119.5，大于max值，对应灰度值255。Photometric Interpretation值为 Monochrome2，因此图像上显示白色。

  然后再根据CT值最小值和最大值计算窗宽窗位内的CT值对应的灰度值。

gray_value = (ct_value - min) * 255.0 / (max - min)

  根据窗宽窗位计算出像素的灰度值后，赋予R，G，B三通道相同的灰度值，图像显示灰白色。
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