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Python-VTK批量讀取二維切片并顯示三維模型

更新時間：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)資料展開對主題的詳細介紹，具有一定的參考價值，需要的小伙伴可以參考一下

VTK，（visualizationtoolkit）是一個開放資源的免費軟件系統(tǒng)，主要用于三維計算機圖形學(xué)、圖像處理和可視化。Vtk是在面向?qū)ο笤淼幕A(chǔ)上設(shè)計和實現(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多個類，還包含有幾個轉(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換成對應(yīng)的格式即可，如PNG。

vtk.vtkMarchingCubes(): 三維重建函數(shù)，MarchingCubes算法實際上是一個分而治之的方法，因為其將等值面的抽取分布于每一個體素(voxel)中進行。對于每個被處理的體素，以三角面片來逼近其內(nèi)部的等值面。每個體素是一個小立方體(cube)，在構(gòu)造三角面片的處理過程中對每個體素都“掃描”一遍，就好像是一個處理器在這些體素上移動一樣，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)看做是一個三維的數(shù)據(jù)場，從中將具有某種閾值的物質(zhì)抽取出來，以某種拓撲形式連接成三角面片，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()