iOS 平台上编译DCMTK静态库--详细流程讲解

作者: Flame_Dream | 来源:发表于2019-01-25 21:43 被阅读0次

前言

DICOM

DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）即医学数字成像和通信，是医学图像和相关信息的国际标准。它定义了质量能满足临床需要的可用数据交换的医学图像格式。

DICOM被广泛应用于放射医疗，心血管成像以及放射诊疗诊断设备（X射线，CT，核磁共振，超声等），并且在眼科和牙科等其它医学领域得到越来越深入广泛的应用。在数以万计的在用医学成像设备中，DICOM是部署最为广泛的医疗信息标准之一。当前大约有百亿级符合DICOM标准的医学图像用于临床使用。

DCMTK

DCMTK是由德国offis公司提供的开源跨平台C++项目,这个开发包经过10多年的开发和维护，已经基本实现了DICOM协议的所有内容。该开发包提供所有的源代码、支持库和帮助文档。DCMTK提供了在各种操作系统下使用的可能版本，如LINUX、SUN、MACOS、WINDOWS等，用户可根据自己的开发平台进行编译。官方网站，开源项目Github

一、编译环境

在编译DCMTK过程中，我查了很多相关的资料，查看网上编译DCMTK的流程基本上都是基于Xcode4的版本。基本DCMTK版本已经更新了很多版本，Xcode和Mac的系统都有更新，编译的配置也有很大的变化。

由于这些弊端，所以记录一下最新的编译配置。

编译环境：（采用最新的版本编编译）
Xcode 10.1
Mac OS 10.14
IOS SDK 12
DCMTK （目前最新版本：dcmtk-3.6.4）

二、编译DCMTK流程

下边会结合图文的形式详细讲述编译的整个过程，根据下方的流程一步一步的操作，就可以顺利的编译出来需要的DCMTK库。

1. 下载DCMTK源码

首先下载最新的DCMTK源码：
1.官网上下载最新的（https://www.dcmtk.org/dcmtk.php.en）

官网下载
2.DCMTK官方GitHub上下载（https://github.com/DCMTK/dcmtk）

GitHub

2.下载编译工具（CMake）

CMake是一个跨平台的安装（编译）工具，可以用简单的语句来描述所有平台的安装(编译过程)。他能够输出各种各样的makefile或者project文件，能测试编译器所支持的C++特性,类似UNIX下的automake。

最新的编译工具CMake官方网站地址（https://cmake.org/download/）

CMake

3.CMake编译

1.把下载的DCMTK加压到一个文件DCMTK_TEST中，
2.建立一个CMake编译过项目存放的位置DCMTK_Project。

在这里插入图片描述
3.打开CMake编译DCMTK

在这里插入图片描述

选择编译源码的路径和生成项目的路径
配置CMake编译的配置

在这里插入图片描述

6.点击CMake的Configure按钮之后配置Configure（默认），点击Done。

在这里插入图片描述

7.当第6步执行完，生成如下图的配置。

在这里插入图片描述

8.修改自定义的配置分别修改如下后如下图：

在这里插入图片描述
9.点击Configure按钮，红色会恢复正常白色
10.点击General按钮。（速度比较快）

在这里插入图片描述

11.点击Open Project 按钮，Xcode自动打开生成的DCMTK静态库的项目。

项目

三、编译DCMTK静态库

1.编译之后的DCMTK工程支持Mac的静态库的生成，需要设置项目配置支持IOS静态库的生成。

在这里插入图片描述
2.修改Architectures、Base SDK、Build Active Architectures Only、Supported Platformas。

在这里插入图片描述
3.修改IOS Deployment Target的版本（修改成需要的版本）

在这里插入图片描述
4.修改需要编译的Targets项目的配置

在这里插入图片描述
5.运行ALL_BUILD这个Targets，选择真机或者模拟器，会出现一个error。注释这一行引入libc.h这行代码，运行就不会出现错误。

在这里插入图片描述
6.编译支持真机、模拟器的静态库，可以参考文章https://blog.csdn.net/Future_One/article/details/86172828
7.编译通过查看生成的静态库

在这里插入图片描述

四、DCMTK项目使用

1.在源码dcmtk-master文件夹中查找静态库的头文件，放在一个dcmtk的文件夹中
每一个模块的目录下都有对应的静态库的头文件：
例如：dcmdata模块
/dcmdata/include/dcmtk/dcmdata/静态库的头文件

在这里插入图片描述

2.把DCMTK_Project项目中生成的头文件拷贝出来，放在一个dcmtk的文件夹中

在这里插入图片描述

3.把所有的头文件放在一个dcmtk文件夹中如下图：

在这里插入图片描述
4.创建一个DCMTK_New_Demo的项目，导入静态库和头文件。

在这里插入图片描述
5.添加DCMTK相关的两个系统框架libz.tbd和libiconv.2.4.0.tbd库

如果不添加这两个库会出现错误提示不支持模拟器或者真机（终端使用libo -info 查看对应的库都是支持的）

在这里插入图片描述

6.修改DCMTK头文件，文件之间相互引用的路径
由于DCMTK框架是C++写的一个开源框架，头文件路径都是采用的include的方式引入，修改修改一下引入的方式。

四、DCMTK写Demo

Demo是一个读取dcm文件，分别对LS、Loss和未压缩的文件的读取（解压写入本地的代码也在代码中）


.h
typedef void (^dcmReturn)(UIImage *imgData, long imgWidth, long  imgHeight);

@interface DCMImgShow : NSObject
-(void)getImgDataFileName:(NSString *)fileName withImgisInverse:(BOOL)isInverse withBlock:(dcmReturn)dicom;
@end



.m

-(void)getImgDataFileName:(NSString *)fileName withImgisInverse:(BOOL)isInverse withBlock:(dcmReturn)dicom{
    
  
    NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:fileName ofType:@"dcm"];
    const char *fileNameStr = [filePath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];
    
    DcmFileFormat *dcmFileFormat = new DcmFileFormat();
    OFCondition status = dcmFileFormat->loadFile(fileNameStr);
    
    if (status.good()) {
        OFString patientName;
        DcmDataset *dcmDataset = dcmFileFormat->getDataset();
        OFCondition condition = dcmDataset->findAndGetOFString(DCM_PatientName,
                                                               patientName);
        if (condition.good()) {
            NSLog(@"pat name %s", patientName.c_str());
        } else {
            NSLog(@"condition. BAD");
        }
        
        
        const char *transferSyntax;
        DcmMetaInfo *dcmMetaInfo = dcmFileFormat->getMetaInfo();
        OFCondition transferSyntaxOfCondition = dcmMetaInfo->findAndGetString(
                                                                              DCM_TransferSyntaxUID, transferSyntax);
        NSLog(@"transferSyntaxOfCondition  %s", transferSyntaxOfCondition.text());
        NSLog(@"transferSyntax  %s", transferSyntax);
        
        // 获得当前的窗宽 窗位
        
        Float64 windowCenter;
        dcmDataset->findAndGetFloat64(DCM_WindowCenter, windowCenter);
        NSLog(@"windowCenter %f", windowCenter);
        
        Float64 windowWidth;
        dcmDataset->findAndGetFloat64(DCM_WindowWidth, windowWidth);
        NSLog(@"windowWidth %f", windowWidth);
        
        E_TransferSyntax xfer = dcmDataset->getOriginalXfer();
        NSLog(@"E_TransferSyntax %d", xfer);
        
         const char * model;
        dcmDataset->findAndGetString(DCM_Modality, model);
        
        NSLog(@"-------------Model: %s",model);
        
        NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory,NSUserDomainMask,YES);
        NSString *pathCache = [paths objectAtIndex:0];
        NSLog(@"----------Cache:---%@",pathCache);
        
       
        // Dicom
        DicomImage *m_dcmImage = NULL;
        if (strcmp(transferSyntax, "1.2.840.10008.1.2.4.70") == 0) {
            
            DJDecoderRegistration::registerCodecs();
            OFCondition chooseOfCondition = dcmDataset->chooseRepresentation(
                                                                             EXS_LittleEndianExplicit, NULL);
            
            m_dcmImage = new DicomImage((DcmObject *) dcmDataset,
                                        xfer); //利用dataset生成DicomImage，需要上面的解压方法；
            DJDecoderRegistration::cleanup();
            
        }else if (strcmp(transferSyntax, "1.2.840.10008.1.2.4.80") == 0){
            
            // LS 解码器
            DJLSDecoderRegistration::registerCodecs();
            OFCondition chooseOfCondition = dcmDataset->chooseRepresentation(
                                                                             EXS_LittleEndianExplicit, NULL);
           
//            if (dcmDataset->canWriteXfer(EXS_LittleEndianExplicit)) {
//                OFCondition ofCondition = dcmFileFormat->saveFile(fileNameSave,
//                                                                  EXS_LittleEndianExplicit);
//                
//                if (ofCondition.good()) {
//                    NSLog(@"---------------保存成功----------------");
//                    NSLog(@"---------------------保存成功时间----%@",[self getTimeNow]);
//                }else{
//                    NSLog(@"-------------------Save Fail ------------------");
//                }
//            }
            
            m_dcmImage = new DicomImage((DcmObject *) dcmDataset,
                                        xfer); //利用dataset生成DicomImage，需要上面的解压方法；
            DJLSDecoderRegistration::cleanup();
            
        }else{
//            // LS 解码器
//            DJLSDecoderRegistration::registerCodecs();
//            OFCondition chooseOfCondition = dcmDataset->chooseRepresentation(
//                                                                             EXS_LittleEndianExplicit, NULL);
            
            m_dcmImage = new DicomImage((DcmObject *) dcmDataset,
                                        xfer); //利用dataset生成DicomImage，需要上面的解压方法；
//            DJLSDecoderRegistration::cleanup();
        }
        long height = m_dcmImage->getHeight();
        long width = m_dcmImage->getWidth();
        long depth = m_dcmImage->getDepth();
        
        long size = m_dcmImage->getOutputDataSize(8);
        m_dcmImage->setWindow(windowCenter, windowWidth);
        NSLog(@"png height %ld ", height);
        NSLog(@"png width %ld ", width);
        NSLog(@"png depth %ld ", depth);
        NSLog(@"png size %ld ", size);
        NSLog(@"int size %ld",sizeof(int));

        unsigned char *pixelData = (unsigned char *) (m_dcmImage->getOutputData(8, 0, 0));

        long size1 = height * width;
        unsigned char temp = NULL;
        
        int * p = (int *)malloc(width * height * sizeof(int));
//        int *p = new int[size1];
        
       if(strcmp(model,"SC") == 0){
            unsigned char r = NULL;
            unsigned char g = NULL;
            unsigned char b = NULL;
            for (int j = 0; j < size1; ++j) {
                r = pixelData[j * 3] ;
                g = pixelData[j * 3 + 1] ;
                b = pixelData[j * 3 + 2] ;
                p[j] = r  | g << 8 | b << 16 | 0xff000000;
            }
       }else{
           for (int i = 0; i < size1; ++i) {
               temp = pixelData[i];
               p[i] = temp | (temp << 8) | (temp << 16) | 0xff000000;
           }
       }

        if (pixelData != NULL) {
            NSLog(@"pixelData not null");
        }

        NSData *imgData = [NSData dataWithBytes:(Byte *)p length:size1 * sizeof(int)];
        
        // 释放内存
        free(pixelData);
        free(p);
        
        CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
        CGDataProviderRef provider = CGDataProviderCreateWithCFData((CFDataRef)imgData);
        
        CGImageRef imageRef = CGImageCreate(width,             //width
                                            height,            //height
                                            8,                 //bits per component
                                            32,                //bits per pixel
                                            width*4,           //bytesPerRow
                                            colorSpace,        //colorspace
                                            kCGImageAlphaNone | kCGImageAlphaNoneSkipLast,        //kCGImageAlphaNoneSkipFirst | kCGBitmapByteOrder16Little,// bitmap info
                                            provider,               //CGDataProviderRef
                                            NULL,                   //decode
                                            true,                  //should interpolate
                                            kCGRenderingIntentDefault   //intent
                                            );
        
        if (isInverse) {
            UIImage *testImage = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];
            
            dicom(testImage, width, height);
            CGImageRelease(imageRef);
            CGDataProviderRelease(provider);
            CGColorSpaceRelease(colorSpace);
            return;
        }
        
        size_t                  bytesPerRow;
        bytesPerRow = CGImageGetBytesPerRow(imageRef);
        
        CFDataRef   data;
        UInt8*      buffer;
        data = CGDataProviderCopyData(provider);
        buffer = (UInt8*)CFDataGetBytePtr(data);
        UIImage *testImage = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];
        
        // 返回当前的img 数据
        dicom(testImage, width, height);
        CGImageRelease(imageRef);
        CGDataProviderRelease(provider);
        CGColorSpaceRelease(colorSpace);
        CFRelease(data);
    }
}

Dcmtk框架的显示dcm的 Demo

下载地址https://github.com/FlameDream/DCMTK_Demo

五、DCMTK配置扩展

DCMTK是一个比较庞大的库，包括dcm文件读取、解压dcm文件、生成RGB裸数据、读取dcm的tag、网络、多线程等。工程里可能只需要使用dcmtk框架中的一小部分的功能，可以采用两种方式解决引入过多无用的库和头文件
1.把所有库文件和头文件生成并引入项目中，在逐一删除对应多余的库和头文件
2.直接在CMake中删除不需要的框架配置（如下图）

在这里插入图片描述

六、性能优化

修改DCMTK在CMake的代码版本类型配置

修改程序的版本

把Debug;Release;MinSizeRel;RelWithDebInfo修改成Release。随后生成的.a库文件减小，同时DCMTK的性能也有所提高。

总结

DCMTK是一个比较庞大的读取DICOM的开源库，由于DCMTK开源框架的文档比较少，所有有很多使用者使用比较不爽，欢迎大家相互交流

iOS 平台上编译DCMTK静态库--详细流程讲解

前言

一、编译环境

二、编译DCMTK流程

1. 下载DCMTK源码

2.下载编译工具（CMake）

3.CMake编译

三、编译DCMTK静态库

四、DCMTK项目使用

四、DCMTK写Demo

五、DCMTK配置扩展

六、性能优化

总结

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