【ITK库学习】使用itk库进行图像滤波ImageFilter:几何变换:翻转、重采样(未完)

本文主要是介绍【ITK库学习】使用itk库进行图像滤波ImageFilter:几何变换:翻转、重采样(未完),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

  • 1、itkFlipImageFilter 图像翻转滤波器
  • 2、itkResampleImageFilter 重采样图像滤波器

1、itkFlipImageFilter 图像翻转滤波器

该类的主要功能是使输入数据在用户指定的轴上进行翻转。

翻转轴通过函数SetFlipAxes(array) 设置,其中输入是FixArray<bool,ImageDimension>。 图像在 array[i] 为 true 的轴上翻转。

就网格坐标而言,图像在输入图像的最大可能区域内翻转,因此,输出图像的 LargestPossibleRegion与输入图像相同。

就几何坐标而言,输出原点是图像相对于坐标轴翻转的。

常用的成员函数

  • Set/GetFlipAxes():设置/获取要翻转的轴, 图像沿着array[i]为true的轴翻转,默认为 false
  • Set/GetFlipAboutOrigin():设置/获取计算的输出原点,如果FlipAboutOrigin为“On”,则翻转将围绕轴的原点发生,如为“false”则翻转将围绕轴的中心发生,默认为“On”
  • FlipAboutOriginOn/Off():同上

示例代码

#include "itkImage.h"
#include "itkFlipImageFilter.h"typedef itk::Image<short, 3> ShortImageType;bool flipImageFilter(ShortImageType* image, ShortImageType* outImage)
{typename FlipFilterType::FlipAxesArrayType flipArray;flipArray[0] = true;      //沿x轴翻转flipArray[1] = false;flipArray[2] = false;typedef itk::FlipImageFilter<ShortImageType>  FlipFilterType;typename FlipFilterType::Pointer flipFilter = FlipFilterType::New();flipFilter->SetInput(image);flipFilter->SetFlipAxes(flipArray);flipFilter->SetFlipAboutOrigin(false);   //On:围绕圆点进行翻转,false:围绕轴中心进行翻转,默认为“On”//flipFilter->FlipAboutOriginOn();       //与SetFlipAboutOrigin功能一样//flipFilter->FlipAboutOriginOff();try{flipFilter->Update();}catch (itk::ExceptionObject& ex){//读取过程发生错误std::cerr << "Error: " << ex << std::endl;return false;}outImage = flipFilter->GetOutput();return true;
}

2、itkResampleImageFilter 重采样图像滤波器

该类通过坐标变换对图像进行重新采样,并通过插值函数对图像进行插值

该类是根据输入和输出图像的类型进行模板化的,

请注意,插值器函数的选择可能很重要,该函数通过**SetInterpolator()**进行设置。 默认为 LinearInterpolateImageFunction<InputImageType, TInterpolatorPrecisionType>,这对于普通医学图像来说是合理的。 然而,一些合成图像的像素是从有限的指定集合中提取的, 比如一个掩模,它指示将大脑分割成少量的组织类型,对于这样的图像,一般不在不同的像素值之间进行插值,NearestNeighborInterpolateImageFunction<InputImageType, TCoordRep> 会是更好的选择。

如果样本是从图像域外部获取的,则默认行为是使用默认像素值。 如果需要不同的行为,可以使用 SetExtrapolator() 设置外推器函数

应设置输出图像的输出信息(间距、大小和方向),该信息具有单位间距、零原点和同一方向的正常默认值,输出信息可以从参考图像获取;如果提供了参考图像并且UseReferenceImage 为“On”,则将使用参考图像的间距、原点和方向。重采样是在空间坐标中执行,而不是像素/网格坐标。

由于此过滤器生成的图像与其输入的大小不同,因此它需要重写ProcessObject中定义的多个方法,以便正确管理管道执行模型。 特别是,此过滤器重写 ProcessObject::GenerateInputRequestedRegion() 和 ProcessObject::GenerateOutputInformation()。

此过滤器亦可实现多线程过滤器,使用DynamicThreadedGenerateData() 方法来实现。

常用的成员函数

  • Set/GetInterpolator():设置/获取插值器函数,默认值为 LinearInterpolateImageFunction,其他选项:NearestNeighborInterpolateImageFunction(对于二进制蒙版和其他具有少量可能像素值的图像很有用)和 BSplineInterpolateImageFunction(提供更高阶的插值)
  • SetExtrapolator():设置/获取外推器函数,默认值为 DefaultPixelValue,其他选项:NearestNeighborExtrapolateImageFunction
  • SetDefaultPixelValue():当设置/获取变换后的像素位于图像外部的像素值,默认为 0
  • GetOutputStartIndex():获取输出最大可能区域的起始索引
  • Set/GetSize():设置/获取输出图像的大小
  • Set/GetOutputDirection():设置/获取输出方向余弦矩阵
  • Set/GetOutputOrigin():设置/获取输出图像的原点
  • Set/GetOutputSpacing():设置/获取输出图像的像素间距
  • SetOutputParametersFromImage():根据此图像设置输出参数的辅助方法
  • Set/GetTransformInput():设置/获取用于重采样的坐标变换,注意,这必须在物理坐标中,并且它是输出到输入的变换,默认情况下,过滤器使用身份转换,如果不想使用默认的Identity转换,则在尝试运行过滤器之前,必须在此处提供不同的转换
  • UseReferenceImageOn/Off():打开/关闭是否应使用指定的参考图像来定义输出信息
  • Set/GetUseReferenceImage():同上true:On,false:Off
  • Set/GetReferenceImage():设置用于定义输出信息的参考图像,默认情况下,输出信息通过 SetOutputSpacing、SetOutputOrigin 和 SetOutputDirection 或 SetOutputParametersFromImage 方法指定,此方法可用于指定要从中复制像素信息的图像,必须设置UseReferenceImageOn才能使用参考图像

坐标变换
恒等变换:输出图像点(x,y,x)的像素值 = 输入图像点(x,y,z)的像素值,点坐标均为同一个空间坐标。

非恒等:当输入输出图像的原点Orign和间距Space相同时,从输出空间到输入空间的点映射,(-30,-50,-10)的变换,指输出图像点(x,y,x)的像素值=输入图像点(x-30,y-50,z-10)的像素值。

恒等变换计算公式

输出图像参数:
原点 orignOut = {orignOut0,orignOut1,orignOut2}
间距 spaceOut = {spaceOut0,spaceOut1,spaceOut2}
尺寸大小 size= {sizeOut0,sizeOut1,sizeOut2}

输出图像参数:
原点 orignIn = {orignIn0,orignIn1,orignIn2}
间距 spaceIn={spaceIn0,space1In,spaceIn2}
尺寸大小sizeIn ={sizeIn0,sizeIn1,sizeIn2}

求像素值:
输出图像点I[3] = {X, Y, Z}的像素将于空间坐标点 P 相关联

P 的坐标值:P[3] = {X*spaceOut0+orignOut0, Y*spaceOut1+orignOut1, Z*spaceOut2+orignOut2}

P 点在输入图像对应的点 Q 坐标值为:Q[3] = {(P[0]-orignIn0)/spaceIn0, (P[1]-orignIn1)/spaceIn1, (P[1]-orignIn1)/spaceIn1}

如果Q不是整数坐标,那么输出图像点 I 的像素值 = 输入图像中围绕非整数标记 Q 插入值来计算的。

示例代码

#include "itkImage.h"
#include "itkAffineTransform.h"
#include "itkNearestNeighborInterpolateImageFunction.h"
#include "itkResampleImageFilter.h"typedef itk::Image<short, 3> ShortImageType;
typedef itk::Image<float, 3> FloatImageType;bool resampleImageFilter(ShortImageType* image, FloatImageType* outImage)
{double space[3] = { 1,1,1 };double orign[3] = { 0,0,0 };ShortImageType::SizeType size = { 300,300,300 };typedef itk::ResampleImageFilter<ShortImageType, FloatImageType>  ResampleFilterType;typename ResampleFilterType::Pointer resampleFilter = ResampleFilterType::New();resampleFilter->SetInput(image);//使用用来表示空间坐标类型和图像维度来定义变换类型,默认的设置变换参数来表示恒等变换typedef itk::AffineTransform<double, 3> TransformType;typename TransformType::Pointer transform = TransformType::New();//typename TransformType::OutputVectorType translation;//translation[0] = -30;//translation[1] = -50;//translation[2] = -10;//transform->Translate(translation);transform->SetIdentity();resampleFilter->SetTransform(transform);    //使用用来表示空间坐标类型和图像类型来定义校对机类型typedef itk::NearestNeighborInterpolateImageFunction<ShortImageType, double> NNInterpolateType;typename NNInterpolateType::Pointer interpolate = NNInterpolateType::New();resampleFilter->SetInterpolator(interpolate);//输出参数设置resampleFilter->SetDefaultPixelValue(0);resampleFilter->SetOutputSpacing(space);resampleFilter->SetOutputOrigin(orign);resampleFilter->SetSize(size);try{resampleFilter->Update();}catch (itk::ExceptionObject& ex){//读取过程发生错误std::cerr << "Error: " << ex << std::endl;return false;}outImage = resampleFilter->GetOutput();return true;
}

这篇关于【ITK库学习】使用itk库进行图像滤波ImageFilter:几何变换:翻转、重采样(未完)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/473926

相关文章

vue使用docxtemplater导出word

《vue使用docxtemplater导出word》docxtemplater是一种邮件合并工具,以编程方式使用并处理条件、循环,并且可以扩展以插入任何内容,下面我们来看看如何使用docxtempl... 目录docxtemplatervue使用docxtemplater导出word安装常用语法 封装导出方

Linux换行符的使用方法详解

《Linux换行符的使用方法详解》本文介绍了Linux中常用的换行符LF及其在文件中的表示,展示了如何使用sed命令替换换行符,并列举了与换行符处理相关的Linux命令,通过代码讲解的非常详细,需要的... 目录简介检测文件中的换行符使用 cat -A 查看换行符使用 od -c 检查字符换行符格式转换将

使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

《使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Jackson进行JSON生成与解析处理,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 核心依赖2. 基础用法2.1 对象转 jsON(序列化)2.2 JSON 转对象(反序列化)3.

使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器

《使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器》:本文主要介绍如何使用Python快速搭建本地HTTP服务器,轻松实现一键HTTP文件共享,同时结合二维码技术,让访问更简单,感兴趣的小伙伴可以了... 目录1. 概述2. 快速搭建 HTTP 文件共享服务2.1 核心思路2.2 代码实现2.3 代码解读3.

Elasticsearch 在 Java 中的使用教程

《Elasticsearch在Java中的使用教程》Elasticsearch是一个分布式搜索和分析引擎,基于ApacheLucene构建,能够实现实时数据的存储、搜索、和分析,它广泛应用于全文... 目录1. Elasticsearch 简介2. 环境准备2.1 安装 Elasticsearch2.2 J

使用C#代码在PDF文档中添加、删除和替换图片

《使用C#代码在PDF文档中添加、删除和替换图片》在当今数字化文档处理场景中,动态操作PDF文档中的图像已成为企业级应用开发的核心需求之一,本文将介绍如何在.NET平台使用C#代码在PDF文档中添加、... 目录引言用C#添加图片到PDF文档用C#删除PDF文档中的图片用C#替换PDF文档中的图片引言在当

Java中List的contains()方法的使用小结

《Java中List的contains()方法的使用小结》List的contains()方法用于检查列表中是否包含指定的元素,借助equals()方法进行判断,下面就来介绍Java中List的c... 目录详细展开1. 方法签名2. 工作原理3. 使用示例4. 注意事项总结结论:List 的 contain

C#使用SQLite进行大数据量高效处理的代码示例

《C#使用SQLite进行大数据量高效处理的代码示例》在软件开发中,高效处理大数据量是一个常见且具有挑战性的任务,SQLite因其零配置、嵌入式、跨平台的特性,成为许多开发者的首选数据库,本文将深入探... 目录前言准备工作数据实体核心技术批量插入:从乌龟到猎豹的蜕变分页查询:加载百万数据异步处理:拒绝界面

Android中Dialog的使用详解

《Android中Dialog的使用详解》Dialog(对话框)是Android中常用的UI组件,用于临时显示重要信息或获取用户输入,本文给大家介绍Android中Dialog的使用,感兴趣的朋友一起... 目录android中Dialog的使用详解1. 基本Dialog类型1.1 AlertDialog(

Python使用自带的base64库进行base64编码和解码

《Python使用自带的base64库进行base64编码和解码》在Python中,处理数据的编码和解码是数据传输和存储中非常普遍的需求,其中,Base64是一种常用的编码方案,本文我将详细介绍如何使... 目录引言使用python的base64库进行编码和解码编码函数解码函数Base64编码的应用场景注意