Cornerstone3d 基础概念

基础Cornerstone流程：

• 获取ImageId。
• 通过Image Loader使用ImageId得到Image Object。
• 通过Rendering Engine使用Image Object渲染到视口Viewports。

ImageId

• 简介：ImageId是一个URL，用于标识单张图片。

• ImageId格式：
  • Image Loader（图像加载器）：
    • <scheme name>：方案名称，用于确定调用哪个图像加载器插件来加载图像，不同的方案对应不同的图像获取方式或来源，例如http 可能用于从普通 Web 服务器获取图像，dicomweb 用于与遵循 DICOM Web 标准的服务器交互获取医学图像等。
  • Image Loader specific information（图像加载器具体信息）：
    • <hierarchical part>：层次部分，包含与图像定位相关的层次化信息，具体内容取决于方案名称和图像加载器的定义，可能包括服务器地址、路径以及各种 UID（唯一标识符）等，用于在特定服务器或存储系统中准确找到图像资源。
    • [?<query>]：查询部分，可选。
    • [#<fragment>]：片段部分，可选。
  • ImageId示例：
    • example://1
    • dicomweb://server/wado/{uid}/{uid}/{uid}
    • http://server/image.jpeg
    • custom://server/uuid
    • wadors://server/{StudyInstanceUID}/{SeriesInstanceUID}/{SOPInstanceUID}

Image Loaders

• 简介：图像加载器，是一个JavaScript函数，负责接收ImageId并返回一个Image Object。
• 异步要求：由于加载图像通常需要调用服务器，所以图像加载的API必须是异步的。ImageLoaders返回一个包含Promise的对象，cornerstone将使用该Promise异步接收图像对象，或者发生错误时返回错误。
• ImageLoader工作流程：
  • 通过registerImageLoaderAPI向cornerstone注册。
  • 通过loadImageAPI加载图像（用于堆栈）或通过createAndCacheVolumeAPI加载体积图像。
  • ImageLoader将返回一个Image Load Object，其中包含一个Promise，当它获取到像素数据时会解析该Promise并返回响应的图像对象。
  • 使用renderingEngineAPI进行显示。
• 可用的Image Loader
  • Cornerstone DICOM Image Loader
    • 用于加载DICOM Part 10 images; Supports WADO-URI and WADO-RS; Supports multi-frame DICOM instances; Supports reading DICOM files from the File objects。
  • Cornerstone Web Image Loader
    • 用于加载PNG and JPEG。
  • Cornerstone-nifti-image-loader
    • 用于加载NIFTI。

Image Object

• 简介：图像对象或Image load Object是由image Loaders返回的，是一个对象，包含一个Promise，还有其他属性。

Metadata Provides

• 简介：元数据提供者，是一个JavaScript函数，充当访问于Cornerstone中图像相关的元数据的接口。
• 元数据：非像素级的数据，例如：图像的像素间距、病人id或日期等数据，一般存储在文件头中。

Volume Loaders

• 简介：与Image Loaders类似，体积加载器接收一个volumeId和其他加载体积所需的信息，并返回一个解析为Volume的Promise。这个Volume可以由一组 2D 图像（例如imageIds）构造而成，或者可以来自一个 3D 数组对象（例如NIFTI格式）。
• cornerstoneStreamingImageVolumeLoader：用于支持将 2D 图像（imageIds）流式传输为 3D 体积，是流式体积的默认体积加载器。

Volumes

• 简介：体积是一个 3D 数据数组，在空间中有物理大小和方向。它可以通过组合 3D 成像系列的像素数据和元数据构建，也可以由应用程序从头开始定义。一个体积具有FrameOfReferenceUID、voxelSpacing (x,y,z)（体素间距）、voxel dimensions (x,y,z)（体素尺寸）、origin（原点）和orientation（方向）向量，这些属性唯一地定义了其相对于患者坐标系的坐标系。
• ImageVolume：在Cornerstone3D中，使用ImageVolume基类来表示 3D 图像体积，所有体积都派生自该类。
• Voxel Manager（体素管理器）：负责管理体积的体素数据。

Rendering Engine

• 简介：渲染引擎允许用户创建视口（Viewports），将这些视口与屏幕上的 HTML 元素相关联，并使用离屏 WebGL 画布将数据渲染到这些元素上。它能够渲染多个视口，一般情况下无需创建多个引擎，但在多显示器设置等场景下可创建多个实例，每个实例使用单独的 WebGL 上下文来渲染对应显示器的视口。
• 一般使用流程：
  • 实例化RenderingEngine。
  • 视口创建setViewportsAPI。

Viewports

• 视口可以被认为是：
  • 从特定角度观看图像的相机。
  • 用于显示该相机输出的画布。
  • 一组从图像数据到可视数据的转换（LUT、窗口级别、平移等）
    
• StackViewport
  • 适合渲染一堆图像，这些图像可能属于也可能不属于同一图像。
  • 堆栈可以包含各种形状、大小和方向的 2D 图像。
• VolumeViewport
  • 适合渲染被视为一幅 3D 图像的体积数据。
  • 拥有 VolumeViewport 可通过设计实现多平面重组或重建 (MPR)，您可以在其中从各种不同方向可视化体积，而无需增加性能成本。
  • 用于两个系列之间的图像融合。
• VolumeViewport3D
  • 适用于体积数据的实际 3D 渲染。
  • 具有不同类型的预设，例如骨骼、软组织、肺等。