專利名稱：：一種dicom圖像文件存儲方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及計算機數據存儲
技術領域：
，具體涉及一種DICOM圖像文件存儲方法。
背景技術：
：文件服務器，具有分時系統文件管理的全部功能，提供網絡用戶訪問文件、目錄的并發(fā)控制和安全保密措施的局域網服務器。在計算機局域網中，以文件數據共享為目標，需要將供多臺計算機共享的文件存放于一臺計算機中。這臺計算機就被稱為文件服務器。文件服務器需要滿足不斷增加的海量文件數據的高效管理能力，而且還要滿足快速的文件定位查找(索引)能力。PACS(PictureArchingandCommunicationSystem)是近年來隨著數字成像技術、計算機技術和網絡技術的進步而迅速發(fā)M來的、旨在全面解決醫(yī)學圖像的獲取、顯示、存儲、傳送和管理的綜合系統。由于有先進的圖像處理技術和通信技術作為支持手段，PACS系統可以極大地提高醫(yī)院目前的事務處理能力，提高了工作效率，節(jié)約了成本，克服了手工管理膠片的缺點。完整的PACS系統可分為醫(yī)學圖像獲取、大容量數據存儲、圖像顯示和處理、數據庫管理以及用傳輸影像的局域網或廣域網等五個單元。其中，大容量數據存儲是PACS的重要組成部分，是影像及相關數據存儲的底層平臺。數據的存儲及讀取效率直接影響到整個系統的性能。一般影像的存儲方式使用圖像為單位保存成獨立文件，使用文件服務器來管理巨大的圖像數據。Hash，一般翻譯做"散列"，也有直接音譯為"哈希"的，就是把任意長度的輸入，通過散列算法，變換成固定長度的輸出，該輸出就是散列值。這種轉換是一種壓縮映射，也就是，散列值的空間通常遠小于輸入的空間。數學表述為!'=0'其中F>為初始值0;P為一段數據；n為P的長度；M為哈希值乘數;V為固定長度散列值哈希值是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改該段落的一個字母，隨后的哈希都將產生不同的值。要找到散列為同一個值的兩個不同的輸入，在計算上是不可能的，所以哈希值可以對數據進行索引標識。
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種DICOM圖像文件存儲方法，為PACS系統的海量數據存儲提供高效的文件、目錄的分散、分級存儲模式，克服現有技術的數據存儲方法需要使用文件索引來記錄數據文件存儲位置的缺陷。本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案為一種DICOM圖4象文件存儲方法，讀取DICOM圖像文件，根據其中特定的數椐元素，對所述DICOM圖像文件進行存儲，包括步驟Al、建立樹結構目錄的根目錄；A2、求取所述DICOM圖像文件中的一種唯一性標識的Hash值，建立以所述Hash值命名的第一級子結點目錄；A3、建立以StudyInstanceUID命名的第二級子結點目錄；A4、建立以SeriesInstanceUID命名的第三級子結點目錄；A5、以SOPInstanceUID命名所述DICOM圖像文件，將所述DICOM圖像文件存儲于第三級子結點目錄中。所述的DICOM圖像文件存儲方法，其中所述步驟A2包括步驟設置第一乘數，求取第一乘數與所述唯一性標識相乘后的運算結果的Hash值。所述的DICOM圖像文件存儲方法，其中設置第二乘數，求取第二乘數與所述唯一性標識相乘后的運算結果的第二Hash值，建立以第二Hash值命名的第二級子結點目錄，建立以StudyInstanceUID命名的第三級子結點目錄，建立以SeriesInstanceUID命名的第四級子結點目錄，將所述DICOM圖像文件存儲于第四級子結點目錄中。所述的DICOM圖像文件存儲方法，其中至少設置第三乘數，依次求取每一個乘數與所述唯一性標識相乘后的運算結果的相應Hash值，建立以相應Hash值命名的第三級子結點目錄及其下級子結點目錄，建立以StudyInstanceUID命名的倒數第二級子結點目錄，建立以SeriesInstanceUID命名的最后一級子結點目錄，將所述DICOM圖像文件存儲于最后一級子結點目錄中。所述的DICOM圖像文件存儲方法，其中為每一Hash值設置相應的目錄閾值，求取每一Hash值除以所述目錄閾值的余數，建立以所述余數命名的相應級別的子結點目錄。所述的DICOM圖像文件存儲方法，其中所述唯一性標識包括StudyInstanceUID、SeriesInstanceUID和SOPInstanceUID。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明DICOM圖像文件存儲方法利用需存儲的文件內容進行一定的運算從而確定文件的存儲地址，而不是使用索1文件來記錄文件的存儲地址，而且是根據文件中的唯一性標識計算出哈希值作為文件目錄，賦予目錄名稱具體的語意特性，將各文件放到對應的目錄中，達到了對文件的M存儲目的，將這些文件使用Hash算法生成的目錄可以達到基本均勻分布，不至于文件集中到一個目錄中，當需要對文件進行訪問的時候，只要發(fā)送具體文件的特性信息，就能通過其語意計算出各級目錄，迅速找出文件存放位置。本發(fā)明為海量數據的存儲和遷移提供了高效的方法，數據讀寫的速度不會隨著數據的增加而降低，是數據存儲方式的一大進步。本發(fā)明包括如下附圖:圖1為本發(fā)明DICOM圖像文件分級的組織結構示意圖；圖2為本發(fā)明DICOM圖像文件命名方式示意圖；圖3為本發(fā)明Hash值計算流程圖；圖4為本發(fā)明使用兩個不同的乘數生成兩級Hash數作為分級目錄的目錄結構示意圖；圖5為本發(fā)明DICOM圖像文件實際存儲位置示意圖；圖6為本發(fā)明對DICOM圖像文件進行存儲的流程圖；圖7為本發(fā)明對DICOM圖像文件進行讀取的流程圖。異昧實施方式下面根據附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明DICOM(DigitalImagingandCommunicationinMedicine)是醫(yī)療i爻備的國際標準通信協議?，F在廣泛使用的標準是DICOM3.0,DICOM3.0標準的制定使得醫(yī)學圖像及各種數字信息在計算機間的傳送有了一個統一的標準。目前，國內外的醫(yī)療設備廠商一般都以許可證方式提供符合DICOM標準的醫(yī)療i殳備，以解決不同廠商的設備互連問題。DICOM3.0同時也是通用PACS系統接收設備數據所遵循的標準協議。DICOM圖<象文件內容由兩個部分組成包存參數信息的文件頭(Header)和圖點數據(PixelData)。每個DICOM文件都必須包括該文件頭。文件頭的最開始是文件前言，它由128個字節(jié)00H組成，接下來是DICOM前綴，它是一個長度為4字節(jié)的字符串"DICM"，可以根據該值來判斷一個文件是不是DICOM文件。文件頭中還包括其它一些非常有用的信息，如文件的傳輸格式、生成該文件的應用程序等。圖像像素則描述圖像的每個點的亮度值。DICOM包含4個內容層次1.Patient(病人)；2.Study(檢查)；3.Series(系列)；4.Image(圖像)。盡管前面幾層的內容在很多圖像里是相同的，但它們在每個圖像文件里都有。圖像由多個信息實體(InformationEntity)組成；信息實體又細分成模塊(Module);每個模塊(Module)里面的最小單元叫做一個屬性(Attribute)或數據元素(Element)。在DICOM文件中，每一個數據元素的位置都存放在固定的位置，因此只要知道該文件在內存中存放的首地址，就可以根據存放位置的偏移量找到對應的數據元素。而那些DICOM中TAG值也正是一個個的數據元素。DICOM圖像文件中能代表圖像唯一性標識主要是表l所列的數據元素表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>一般情況下，在醫(yī)院對病人進行檢查，在每一臺設備上雖然生成圖像的方式不同，但是根據DICOM標準最終發(fā)送到文件服務器上都可以當成文件來進行管理，服務器可以接收到多臺不同檢查設備的圖像，因此圖像文件的數量將非常的大。由于圖像存檔的目的主要是為了醫(yī)生通過影像終端訪問服務器進行閱片，所以數據的存檔必須有規(guī)則的組織。對于醫(yī)生來說，關注的內容主要是患者的檢查情況，而不會去單獨關心一幅圖像，所以在組織數據的時候我們應該將圖像與檢查聯系起來，根據對DICOM文件的相關信息的提取，我們可以在表l中選出其中幾項信息來組織結構，如StudyInstanceUID、SeriesInstanceUID、SOPInstanceUID可以將相同的檢查序列劃分到一起，組織成如圖1所示的存儲結構。如圖2所示，一個檢查下可分成幾個序列，一個序列又可分成幾幅圖像。使用服務器文件系統進行表示的話，可以將StudyInstanceUID作為一次檢查的4艮目錄名稱，在檢查目錄下以SeriesInstanceUID作為序列目錄名稱，然后在序列目錄下將SOPInstanceUID作為圖像的文件名。這樣做的話就可以直接通過目錄和文件方便的描述一次檢查的整體結構。我們已經將圖像進行有規(guī)則的分類，以檢查為單位進行組織，但是光這樣組織并不能解決文件服務器海量數據存儲的要求，因為每天從設備上發(fā)送過來的數據非常的巨大，不光是圖像多，^r查量也4艮大。如果將所有的檢查目錄放在同一級目錄下，隨著存放的數據量越來越多，有可能檢查目錄將達到幾百萬個或更多。這樣再強的操作系統也將無法進行管理，更談不上高效存儲與索引了，唯一的方法是才用樹形結構將他們分散到各級子目錄中，將各級子目錄的數據控制在一定數量(一般各種操作系統每一級目錄管理的文件或目錄數量最佳性能是在1000個以內)。如何對4企查目錄進行分級管理呢？因為DICOM標準并沒有對多個檢查信息如何的管理進行具體的定義。大多數情況下使用的方法是根據文件寫入服務器的時間來進行分組，如以年為單位為一級目錄，年下面以月為二級目錄，月以下再分天為三級目錄，天以下存儲;f企查；或者在文件服務器建立一個累加器，根據分級目錄存儲數據大小進行控制，如果某一級存儲目錄數據大與累加器控制的大小，自動新建一個新目錄來存儲新的檢查數據。分散存儲問題解決了，但是如何將這些數據重新讀取出來呢？由于使用以上這些方法創(chuàng)建的目錄都是根據文件服務器產生的信息為基礎生成的。外界無法知道數據存儲的位置，所以需要在保存的時候用數據庫來記錄文件索引。使用此類方法可以解決文件服務器的基本問題，但是效果并不好，首先文件索引信息和數據庫捆綁的很緊，如果數據需要遷移，或者修改等操作都需要同時對數據庫進行修改，每一次對數據的操作都需要并行操作數據庫。由于數據的查找完全依靠數據庫的索引性能，當數據量越來越巨大的時候數據庫的性能將成為文件服務器性能的瓶頸。為了解決這些問題，我們不使用上述的方法，避免使用數據庫來記錄索引信息?？梢哉J為環(huán)節(jié)越少，操作越簡單，效率越高，所以我們采用DICOM標準定義的圖像唯一標識來計算Hash值，為每級目錄負于具體的語意特性，Hash值計算的流程圖如圖3所示。輸入參數name為StudyInstanceUID字串信息，參數multiplier用于Hash值生成的乘數，并且求取Hash值除以目錄閾值1000的余數，以該余數命名相應的子結點目錄，這樣就可以通過目錄閾值保證子結點目錄數不超過文件系統的管理范圍，我們使用計算出來的Hash值對圖像檢查進行分組，可以根據具體的文件系統選擇l級、2級或者更多來進行分組。使用兩個不同的乘數生成兩級Hash數作為分級目錄的目錄結構如圖4所示。當用戶需要訪問文件時，只要將幾個信息加到一起就可以找出圖像如<才艮目錄>+<Hashl>+<Hash2>+<StudyInstanceUID>+<SeriesInstanceUID>+<SOPInstanceUID>將其轉換成文件路徑便可以找出文件。使用此方法可以方便的解決分散存儲的問題，而且用戶只要知道檢查唯一性標識，通過計算Hash值，可以迅速找到檢查圖像所在位置。計算筒單環(huán)節(jié)少，效率高。由于不需要考慮多余的冗余數據，維護也很容易。該方法可以應用到其它具有特定文件系統的存儲中。一個存儲DICOM圖像文件的具體實例1、在文件服務器D盤建立主存儲目錄D:\Images，2、接收到設備向服務器發(fā)過來的DICOM圖像文件，3、解析接收到的DICOM文件信息獲取相關內容StudylnstanceUID:1.2.840.113619.2.55.1.17628,25.1950.1132783348.294SeriesInstanceUID:1.2.840.113619.2.80.2160597289.2225.1132819147.2SOPInst肌ceUID:1.2.840.113619.2.80.2160597289.2225.1132819177.44、根據StudylnstanceUID計算出兩級Hash值，同時求余得出分組值16、1，5、根據計算出來的值分配目錄，并裝圖像保存到目錄中D:\Images\16\l\1.2.840.113619.2.55.1.17628W125.1950.1132783348.294\1.2.840.113619.2.80.2160597289.2225.1132819147.2\1.2.840.113619.2.80.2160597289.2225.U32819177.4.dcm生成的文件結構如圖5所示。對DICOM圖像文件進行存儲的流程圖如圖6所示，對DICOM圖像文件進行讀取的流程圖如圖7所示。本領域技術人員不脫離本發(fā)明的實質和精神，可以有多種變形方案實現本發(fā)明，以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權利范圍，凡運用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構變化，均包含于本發(fā)明的權利范圍之內。權利要求1、一種DICOM圖像文件存儲方法，其特征在于，讀取DICOM圖像文件，根據其中特定的數據元素，對所述DICOM圖像文件進行存儲，包括步驟A1、建立樹結構目錄的根目錄；A2、求取所述DICOM圖像文件中的一種唯一性標識的Hash值，建立以所述Hash值命名的第一級子結點目錄；A3、建立以StudyInstanceUID命名的第二級子結點目錄；A4、建立以SeriesInstanceUID命名的第三級子結點目錄；A5、以SOPInstanceUID命名所述DICOM圖像文件，將所述DICOM圖像文件存儲于第三級子結點目錄中。2、根據權利要求1所述的DICOM圖像文件存儲方法，其特征在于，所述步驟A2包括步驟設置第一乘數，求取第一乘數與所述唯一性標識相乘后的運算結果的Hash值。3、根據權利要求2所述的DICOM圖像文件存儲方法，其特征在于設置第二乘數，求取第二乘數與所述唯一性標識相乘后的運算結果的第二Hash值，建立以第二Hash值命名的第二級子結點目錄，建立以StudyInstanceUID命名的第三級子結點目錄，建立以SeriesInstanceUID命名的第四級子結點目錄，將所述DICOM圖像文件存儲于第四級子結點目錄中。4、根據權利要求3所述的DICOM圖像文件存儲方法，其特征在于至少設置第三乘數，依次求取每一個乘數與所述唯一性標識相乘后的運算結果的相應Hash值，建立以相應Hash值命名的第三級子結點目錄及其下級子結點目錄，建立以StudyInstanceUID命名的倒數第二級子結點目錄，建立以SeriesInstanceUID命名的最后一級子結點目錄，將所迷DICOM圖像文件存儲于最后一級子結點目錄中。5、根據權利要求4所述的DICOM圖像文件存儲方法，其特征在于為每一Hash值設置相應的目錄閾值，求取每一Hash值除以所述目錄閾值的余數，建立以所述余數命名的相應級別的子結點目錄。6、根據權利要求1至5任一所述的DICOM圖像文件存儲方法，其特征在于所述唯一性標識包括StudyInstanceUID、SeriesInstanceUID和SOPInstanceUID。全文摘要本發(fā)明公開了一種DICOM圖像文件存儲方法，包括步驟A1、建立樹結構目錄的根目錄；A2、求取DICOM圖像文件中的一種唯一性標識的Hash值，建立以Hash值命名的第一級子結點目錄；A3、建立以StudyInstanceUID命名的第二級子結點目錄；A4、建立以SeriesInstanceUID命名的第三級子結點目錄；A5、以SOPInstanceUID命名DICOM圖像文件，將DICOM圖像文件存儲于第三級子結點目錄中。本發(fā)明DICOM圖像文件存儲方法利用需存儲的文件內容進行一定的運算從而確定文件的存儲地址，而不是使用索引文件來記錄文件的存儲地址，而且是根據文件中的唯一性標識計算出哈希值作為文件目錄，賦予目錄名稱具體的語意特性，將各文件放到對應的目錄中，達到了對文件的分散存儲目的。文檔編號G06F17/30GK101404029SQ200810217518公開日2009年4月8日申請日期2008年11月4日優(yōu)先權日2008年11月4日發(fā)明者鹍鄧,陳閩峰申請人:深圳市藍韻實業(yè)有限公司