Matlab-写入mhd和raw医学图像处理格式文件

作者：翟天保Steven
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mhd和raw是什么？

MHD（MetaImage）和RAW（Raw Image Data）是用于医学图像处理和分析的常见文件格式之一。

MHD (MetaImage) 文件格式：
- 描述：MHD 文件是一种元数据文件，用于描述与医学图像相关的数据。通常与 RAW 格式文件一起使用，MHD 文件包含有关图像数据的元信息，如图像尺寸、像素类型、数据间隔等。
- 特点：MHD 文件不存储图像本身的像素数据，而是提供关于数据的描述信息。
- 元信息：MHD 文件通常包含有关图像的描述信息，例如像素类型（如无符号字节型、有符号字节型、无符号短整型、有符号短整型等）、像素尺寸（如宽度、高度、深度）、数据间隔（指数据在内存中的存储方式）等。
- 扩展名：通常的 MHD 文件扩展名为 .mhd。
RAW (Raw Image Data) 文件格式：
- 描述：RAW 文件是包含原始像素数据的文件格式，通常不包含任何元信息或者包含极少的元信息。
- 特点：RAW 文件通常存储医学图像的原始像素数据，这些数据未经过处理或解码。
- 像素数据：RAW 文件包含图像的原始像素数据，通常以二进制形式存储。这些数据可能是未经过任何压缩或编码的原始数据。
- 用途：通常需要与 MHD 文件一起使用，通过 MHD 文件提供的元信息，可以解释 RAW 文件中的原始像素数据。
- 扩展名：RAW 文件可以使用各种扩展名，如 .raw、.bin、.dat 等。

在医学图像处理中，通常使用 MHD 文件来描述图像的属性和结构，而使用 RAW 文件来存储图像的原始像素数据。这种结合使得图像处理软件能够准确解释图像数据，并进行进一步的处理、分析或可视化。

Matlab代码

% 写入Mhd和Raw文件
function writeMhdAndRaw(filename, data, element_spacing, data_type)
% 创建mhd和raw
mhd = strcat(filename, '.mhd');
raw = strcat(filename, '.raw');
% 写入mhd文件
fid = fopen(mhd, 'w');
assert(fid > 0, 'Open MHD File Error.');
% 维度
fprintf(fid, 'NDims = %d\n', ndims(data));
% 不同维度的尺寸和元素间距
dims = ndims(data);
if(dims == 2)
    fprintf(fid, 'DimSize = %d %d \n', size(data,1), size(data,2));
    fprintf(fid, 'ElementSpacing = %1.4f %1.4f\n', element_spacing(1), element_spacing(2));
elseif(dims == 3)
    fprintf(fid, 'DimSize = %d %d %d\n', size(data,1), size(data,2), size(data,3));
    fprintf(fid, 'ElementSpacing = %1.4f %1.4f %1.4f\n', element_spacing(1), element_spacing(2), element_spacing(3));
elseif(dims == 4)
    fprintf(fid, 'DimSize = %d %d %d %d\n', size(data,1), size(data,2), size(data,3), size(data,4));
    fprintf(fid, 'ElementSpacing = %1.4f %1.4f %1.4f %1.4f\n', element_spacing(1), element_spacing(2), element_spacing(3), element_spacing(4));
end
% 数据类型
if(strcmp(data_type,'char') || strcmp(data_type,'uint8'))
    fprintf(fid, 'ElementType = MET_UCHAR\n');
elseif(strcmp(data_type,'short'))
    fprintf(fid, 'ElementType = MET_SHORT\n');
elseif(strcmp(data_type,'float32'))
    fprintf(fid, 'ElementType = MET_FLOAT\n');
end
% 元素字节顺序
% MSB（又名big-endian）排序在SPARC和摩托罗拉处理器（例如Macintoshes）中很常见。
% LSB（又名little-endian）排序在英特尔处理器（例如PC兼容机）中很常见。
fprintf(fid, 'ElementByteOrderMSB = False\n');
% 设置raw文件
fprintf(fid, 'ElementDataFile = %s\n', raw);
% 关闭mhd
fclose(fid);
% 写入raw文件
fid = fopen(raw, 'w');
assert(fid > 0, 'Open RAW File Error.');
% 写入数据
fwrite(fid, data, data_type);
% 关闭raw
fclose(fid);
end

测试代码

测试功能就是将test.mat中的图像矩阵A1，保存为mhd和raw格式，并用ImageJ软件加载测试。

% 加载mat文件
load('test.mat'); 
filename = 'test';
image_data = int16(A1); 
element_spacing = [1, 1];
data_type = 'short';
% 调用函数
writeMhdAndRaw(filename, image_data, element_spacing, data_type);

测试数据地址：

链接：https://pan.baidu.com/s/1xkR1lfDrCYoGYsfBXRDMIA
提取码：p0s6

测试效果

源数据：

Matlab-写入mhd和raw医学图像处理格式文件-LMLPHP

ImageJ加载保存的mhd文件：

Matlab-写入mhd和raw医学图像处理格式文件-LMLPHP

ImageJ中宽高对应matlab中的行列，所以显示效果是转置的。因为我刚开始用ImageJ，也可能是我没配置好，如果有问题烦请指出。

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