VS2015 编译DCMTK，读取CT图像并转换为OpenCV格式

不清楚各种数据的格式、意义、如何解析？参考书籍：DICOM Structured Reporting

一、DCMTK编译（-mD/-mDd模式）

0. 材料：

• DCMTK3.6.2源码
• CMake
• VS2015

1. DCMTK源码下载

官网下载DCMTK源码：https://github.com/DCMTK/dcmtk

2. CMake下载

官网下载CMake软件：https://cmake.org/

3. 编译

3.1定位源码

打开CMake，选择DCMTK源码所在目录，编译结果存放目录，如下如所示：打开CMake，选择DCMTK源码所在目录，编译结果存放目录，如下如所示：

3.2 确定编译器

选择正确的源码目录和编译结果存放目录后，点击【Configuire】，选择所需编译器，这里编译Win32位，所以选择Visual Studio 14 2015编译器，如果需要编译x64，选择Visual Studio 14 2015 Win64编译器，然后点击【确定】.

3.3 修改CMake配置

这里需要修改许多处，不然会编译出错，修改处见下图：

支持包下载网址：ftp://dicom.offis.de/pub/dicom/offis/software/dcmtk/dcmtk362/support/

3.5 生成工程

上步完成后，再次点击【Configure】,在点击【Generate】生成工程，点击【Open Project】,用VS2015打开构建的工程。

3.6 确认工程构建正确

随便选择一个解决方案：
1. 确认是使用字符集为：多字节字符串集。

1. 确认是生成动态链接库形式。
   
   

确定无误后，执行编译。

3.7 编译

选择ALL BUILD解决方案，右键【生成】开始编译。

3.8 安装

3.7步无误后，选择INSTALL解决方案，右键【生成】，开始安装，则在安装目录下将生成编译的结果。

3.9 Debug和Release版本各生成一份

通过切换VS2015的解决方案配置，Debug版本和Release版本执行3.7和3.8各一次,则能生成Debug和Release版本各生成一份。

3.10 结果

结果如下图所示

二、VS2015配置DCMTK，OpenCV

0. 材料

• 编译好的DCMTK动态链接库
• OpenCV(这里是2.4.13版本)

1.配置OpenCV

此处不写，参考：http://blog.csdn.net/bendanban/article/details/28661763 , 这种配置方法也是我强烈推荐的。

2. 配置DCMTK

跟配置OpenCV一模一样，此处略过。

三、*.dcm转OpenCV格式

代码及解释如下：

#include "dcmtk/config/osconfig.h"    /* make sure OS specific configuration is included first */
#include "dcmtk/ofstd/ofstdinc.h"

#include "dcmtk/dcmdata/dctk.h"
#include "dcmtk/dcmdata/cmdlnarg.h"
#include "dcmtk/ofstd/ofconapp.h"
#include "dcmtk/dcmdata/dcuid.h"       /* for dcmtk version name */
#include "dcmtk/dcmjpeg/djdecode.h"    /* for dcmjpeg decoders */
#include "dcmtk/dcmjpeg/dipijpeg.h"    /* for dcmimage JPEG plugin */

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")      // 包含socket，因为.dcm图像包含网络通信协议
#pragma comment(lib,"iphlpapi.lib")
#pragma comment(lib, "netapi32.lib")

/*
* dcm2Mat：将.dcm格式图像转换为OpenCV的Mat格式
* fileName：CT图像的名字
* mat: 保存转换后的CT图像
*返回值：成功返回true，失败返回false
*/

bool dcm2Mat(const char* const fileName, cv::Mat & mat)
{

    DJDecoderRegistration::registerCodecs(); // register JPEG codecs  
    DcmFileFormat fileformat;                                        //DcmFileFormat fileformat;

    if (!(fileformat.loadFile(fileName).good()))
        return false;

    DcmDataset *dataset = fileformat.getDataset();
    // decompress data set if compressed    
    dataset->chooseRepresentation(EXS_LittleEndianExplicit, NULL);
    DcmElement* element = NULL;
    OFCondition result = dataset->findAndGetElement(DCM_PixelData, element);
    if (result.bad() || element == NULL)
        return false;
    unsigned short* pixData;
    result = element->getUint16Array(pixData);


    OFintptr_t rows = 0;                    // 图像行数
    OFintptr_t cols = 0;                    // 图像列数
    dataset->findAndGetLongInt(DCM_Rows, rows);
    dataset->findAndGetLongInt(DCM_Columns, cols);

    if (rows == 0 || cols == 0)
        return false;

    unsigned short *pbuf = new unsigned short[rows*cols];

    memcpy(pbuf, pixData, rows*cols * 2);
    Mat xxx(rows, cols, CV_16SC1, pbuf);
    Mat xx;
    cv::normalize(xxx, xx, 0, 255, NORM_MINMAX, CV_8UC1);  // 像素值归一化到0~255

    Mat afull(xx.rows, xx.cols, CV_8UC1, 255);  // 全白图像
    xx = afull - xx;                            // 图像颜色反转，黑变白，白变黑
    mat = xx.clone();                           // 为什么不直接用xx？ 因为为了防止内存泄漏

    cvtColor(mat, mat, CV_GRAY2RGB);            // 灰度转彩色，视具体工程而定，如果只需灰度图，可以不转换

    delete[]pbuf;                               // 防止内存泄漏
    DJDecoderRegistration::cleanup(); // deregister JPEG codecs 
    return true;
}

四、*.dcm文件头信息读取

.dcm图像文件头包含的信息非常丰富，此处展示一种读取文件头信息的方法，其他方法参见官方指导：http://support.dcmtk.org/redmine/projects/dcmtk/wiki/howto_loadmetaheader 。

// 功能：读取病人姓名
    OFFilename filename= "ct.1";//这里改为你的CT图像文件
    OFCondition status = fileformat.loadFile(filename);
    DcmDataset *dataset = fileformat.getDataset();      // 通过dataset 同时获取文件头信息和图像数据

    OFString PatientName;
    dataset->findAndGetOFString(DCM_PatientName, PatientName);   // DCM_PatientName:病患姓名
    cout <<"姓名:"<<PatientName<<endl;

其他信息的关键字都定义在头文件“dcdeftag.h”中，如下图所示：

不清楚CT片的文件头到底包含什么信息？？ 使用Sante DICOM Viewer 8 查看CT图像，从【view】——【file Header】中查看。

五、可能会遇到的编程错误

• 出现错误的提示的函数以WSA开头，如：LNK2001 无法解析的外部符号 [email protected] CC E:\visualstudio\CC\CC\oflog.lib(oflog.obj),如图：
  

解决方案：显示链接ws2_32.lib库

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

• 出现错误：LNK2001 无法解析的外部符号 [email protected] CC E:\visualstudio\CC\CC\ofstd.lib(ofstd.obj)
  

解决方案：显示链接iphlpapi.lib库

#pragma comment(lib,"iphlpapi.lib")

• 出现错误：LNK2001 无法解析的外部符号 [email protected] CC E:\visualstudio\CC\CC\dcmdata.lib(dcuid.obj)
  

解决方案：显示链接netapi32.lib库

#pragma comment(lib, "netapi32.lib")

六、总结

本文内容包含以下几个方面：
1. 如何编译DCMTK；
2. 如何进行*.dcm图像数据的读取，并转换为OpenCV的Mat格式；
3. *.dcm文件的文件头信息分析；
4. 期间遇到的常见错误列举。

最后，祝你在医学图像处理的道路上越走越好！

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参考资料：
Visual Studio 2015+cmake编译安装MD版的DCMTK：http://blog.csdn.net/chaoenhu/article/details/78200274
VisualStudio2010配置OpenCV的一种一劳永逸的方法：http://blog.csdn.net/bendanban/article/details/28661763

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