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Python-VTK批量讀取二維切片并顯示三維模型

更新時(shí)間：2022年04月18日 12:46:52 作者：派大大大星?

這篇文章主要介紹了Python-VTK批量讀取二維切片并顯示三維模型，文章基于python的相關(guān)資料展開對(duì)主題的詳細(xì)介紹，具有一定的參考價(jià)值，需要的小伙伴可以參考一下

VTK，（visualizationtoolkit）是一個(gè)開放資源的免費(fèi)軟件系統(tǒng)，主要用于三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理和可視化。Vtk是在面向?qū)ο笤淼幕A(chǔ)上設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的，它的內(nèi)核是用C++構(gòu)建的，包含有大約250,000行代碼，2000多個(gè)類，還包含有幾個(gè)轉(zhuǎn)換界面，因此也可以自由的通過Java，Tcl/Tk和Python各種語言使用vtk。

主要函數(shù)介紹

vtk.vtkJPEGReader(): 讀取圖片的接口，可以通過該接口設(shè)置讀取的圖片位置、大小、維度。需要注意的是，如果需要將一列二維圖片讀取成一個(gè)三維圖像需要將一些圖片命名成自然順序0、1、2、3···，這樣VTK才能正確的讀取圖片。如果需要讀取其他格式的圖片只需要將函數(shù)中的JPEG換成對(duì)應(yīng)的格式即可，如PNG。

vtk.vtkMarchingCubes(): 三維重建函數(shù)，MarchingCubes算法實(shí)際上是一個(gè)分而治之的方法，因?yàn)槠鋵⒌戎得娴某槿》植加诿恳粋€(gè)體素(voxel)中進(jìn)行。對(duì)于每個(gè)被處理的體素，以三角面片來逼近其內(nèi)部的等值面。每個(gè)體素是一個(gè)小立方體(cube)，在構(gòu)造三角面片的處理過程中對(duì)每個(gè)體素都“掃描”一遍，就好像是一個(gè)處理器在這些體素上移動(dòng)一樣，也因此而得名。··在等值面抽取的過程中將一系列二維切片數(shù)據(jù)看做是一個(gè)三維的數(shù)據(jù)場(chǎng)，從中將具有某種閾值的物質(zhì)抽取出來，以某種拓?fù)湫问竭B接成三角面片，所以MC算法也被稱為“等值面提取”(IsosurfaceExtraction)算法。··在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上，采用MC算法可以重建人體外部輪廓、內(nèi)部組織器官，使醫(yī)生能夠直接在三維圖像上觀察感興趣的器官與周圍組織的空間關(guān)系。

import vtk
# 定義渲染窗口、交互模式
aRender = vtk.vtkRenderer()
Renwin = vtk.vtkRenderWindow()
Renwin.AddRenderer(aRender)
iren = vtk.vtkRenderWindowInteractor()
iren.SetRenderWindow(Renwin)

# 定義個(gè)圖片讀取接口
#讀取PNG圖片就換成PNG_Reader = vtk.vtkPNGReader()
Jpg_Reader = vtk.vtkJPEGReader()
Jpg_Reader.SetNumberOfScalarComponents(1)
Jpg_Reader.SetFileDimensionality(3)  # 說明圖像是三維的
 # 定義圖像大小，本行表示圖像大小為（512*512*240）
Jpg_Reader.SetDataExtent(0, 512, 0, 512, 0, 240) 
 # 設(shè)置圖像的存放位置
Jpg_Reader.SetFilePrefix("E:/outer/label/5/")
 # 設(shè)置圖像前綴名字
 #表示圖像前綴為數(shù)字（如：0.jpg）
Jpg_Reader.SetFilePattern("%s%d.jpg")
Jpg_Reader.Update()
Jpg_Reader.SetDataByteOrderToLittleEndian()

# 計(jì)算輪廓的方法
contour = vtk.vtkMarchingCubes()  
contour.SetInputConnection(Jpg_Reader.GetOutputPort())
contour.ComputeNormalsOn()
contour.SetValue(0, 255)


mapper = vtk.vtkPolyDataMapper()
mapper.SetInputConnection(contour.GetOutputPort())
mapper.ScalarVisibilityOff()

actor = vtk.vtkActor()
actor.SetMapper(mapper)

renderer = vtk.vtkRenderer()
renderer.SetBackground([0.1, 0.1, 0.5])
renderer.AddActor(actor)

window = vtk.vtkRenderWindow()
window.SetSize(512, 512)
window.AddRenderer(renderer)


interactor = vtk.vtkRenderWindowInteractor()
interactor.SetRenderWindow(window)

# 開始顯示
window.Render()
interactor.Initialize()
interactor.Start()