Python

Python 使用 Pydicom 讀取 Overlay 影像資訊教學與範例

介紹如何在 Python 中使用 Pydicom 模組,讀取並顯示 DICOM 檔案中的 Overlay 影像內容與相關資訊。

DICOM 的 Overlays 資訊

DICOM 的 Overlays 可以用來儲存最多 16 張單位元(one bit)的影像(群組編號從 60006002601E),個別的群組(group)中有各自對應的相關資訊元素(例如 Overlay 的影像尺寸等)。

以下我們以 MR-SIEMENS-DICOM-WithOverlays.dcm 這個範例檔為例,示範如何讀取第一張 Overlay(0x6000)的相關資訊:

import pydicom
from pydicom.data import get_testdata_files

# 取得示範用 DICOM 影像檔案位置
fpath = get_testdata_files("MR-SIEMENS-DICOM-WithOverlays.dcm")[0]

# 讀取 DICOM 影像檔案
ds = pydicom.dcmread(fpath)

# 查看所有後設資料
print(ds)
[略]
(6000, 0010) Overlay Rows                        US: 484
(6000, 0011) Overlay Columns                     US: 484
(6000, 0015) Number of Frames in Overlay         IS: "1"
(6000, 0022) Overlay Description                 LO: 'Siemens MedCom Object Graphics'
(6000, 0040) Overlay Type                        CS: 'G'
(6000, 0050) Overlay Origin                      SS: [1, 1]
(6000, 0051) Image Frame Origin                  US: 1
(6000, 0100) Overlay Bits Allocated              US: 1
(6000, 0102) Overlay Bit Position                US: 0
(6000, 3000) Overlay Data                        OW: Array of 29282 elements
(7fe0, 0010) Pixel Data                          OW: Array of 468512 elements

凡是在 0x6000 這一個群組的標籤(tags)都是與第一張 Overlay 相關的屬性資料。

顯示 Overlay 影像

Overlay 的影像原始資料可以透過標籤編號直接取得,但是這個原始資料無法直接用於繪圖:

# 取得 (6000,3000) 第一張 Overlay 影像原始資料
raw = ds[0x6000, 0x3000].value

若要顯示 Overlay 影像內容,可以使用 overlay_array() 函數將 Overlay 影像讀取成 NumPy 陣列:

# 將 0x6000 第一張 Overlay 影像轉為 NumPy 陣列
arr = ds.overlay_array(0x6000)

# 查看 Overlay 資料維度
arr.shape
(484, 484)

然後再使用 matplotlib 繪圖:

import matplotlib.pyplot as plt

# 顯示 Overlay 影像
plt.imshow(arr, cmap = 'gray')
plt.show()
顯示 Overlay 影像

儲存 Overlay 影像

若要將 Overlay 的影像轉換為一般的圖片檔案,可以將 NumPy 的陣列乘以 255 之後,儲存為圖檔:

from PIL import Image as im

# 建立影像
imdata = im.fromarray(arr * 255)

# 儲存至 PNG 圖片檔案
imdata.save('overlay.png')

這樣轉出來的圖片會比較清楚:

Overlay 影像

修改 Overlay 影像

若要修改 DICOM 中的 Overlay 影像,可以在修改 NumPy 陣列之後,透過 pack_bits() 將 NumPy 陣列轉為單位元影像格式,再寫回 DICOM 影像中:

# 增加一條直線
arr[10, :] = 1

# 包裝資料
from pydicom.pixel_data_handlers.numpy_handler import pack_bits
packed_bytes = pack_bits(arr)

# 更新 Overlay 影像資料
ds[0x6000, 0x3000].value = packed_bytes

# 儲存 DICOM 檔案
ds.save_as("modified.dcm")

參考資料

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Published by
Office Guide
Tags: DICOM

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