医学图像 .nii文件格式详解

nii基础

坐标

体素

转换矩阵

nii格式

NIFTI 格式基本知识

Nifti 格式最初是为神经影像学发明的。神经影像信息学技术计划（NIFTI）将 NIfTI 格式预设为 ANALYZE7.5 格式的替代品。它最初的应用领域是神经影像，但是也被用在其他领域。这种格式的主要特点就是它包含两个能够将每个体素的索引（i,j,k）和它的空间位置（x,y,z）关联起来的仿射坐标。

nii基础

大部分医学领域导出dicom格式，但是太复杂了。很多时候，将dicom转换为nifti格式也就是nii格式
一个NIFTI格式主要包含三部分：hdr, ext, img

hdr/header

这部分数据长度是固定的，当然不同版本可能规定的长度不同，但是同一版本的多个nii文件是相同的。
header里包含的信息有：
--维度，x,y,z，单位是毫米。还有第四个维度，就是时间。这部分储存的主要是四个数字。
--voxel size(体素大小)：毫米单位的x,y,z大小。
--数据类型，一般是int16，这个精度不够，最好使用double类型。
--Form和转换矩阵，每一个Form都对应一个转换矩阵。暂时不知道Form是什么。

Extension

是自己可以随意定义数据的部分，可以自己用。但是通用的软件公司都无法使用这部分。

Image

储存3D或者4D的图像数据

坐标

dicom和nii格式定义了不同的方向，对于nii格式，坐标原点在大脑中某个部位上，方向可以从图上看出。

体素

转换矩阵

转换矩阵可以轻松分清图像的左右。转换矩阵是一个4X4的矩阵，作用是将体素索引（i，j，k）转换为空间位置（x，y，z）。具体使用方法是转换矩阵乘以一个包含（i，j，k）的矩阵，就可以得到一个包含（x，y，z）的矩阵。
转换矩阵用到了一些概念，在dicom格式上也是一样的
详情见引用文章

nii格式

后缀名为.nii的文件格式又叫NIfTI-1，它改编自广泛使用的ANALYZE™7.5格式。一些比NIfTI-1发展早的老软件也可以兼容NIfTI-1。
比ANALYZE 7.5新的特性如下：

--将体素索引（i，j，k）与空间位置（x，y，z）相关的仿射坐标定义
--表示FMRI（核磁共振）的时空切片顺序的代码；
--“完整”的8-128位数据类型集；
--在1-4维域上存储矢量值数据集的标准化方法；
--表示数据“含义”的代码；
--向标头添加“扩展”数据的标准化方法；
--双文件（.hdr和.img）或单文件（.nii）存储；

还有很多。目的是在FMRI数据分析软件包之间的文件交换级别上促进互操作性。
AFNI，BrainVoyager，FSL和SPM的作者都致力于支持这种格式的输入和输出。