Activiz 使用笔记 （6） 图像数据及其处理

http://image.szpt.edu.cn/UploadFiles/%E5%9B%BE%E5%83%8F%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%8F%8A%E5%85%B6%E5%A4%84%E7%90%86.swf

图像数据集用类vtkImageData表示。其结构与结构化点数据集是同样的，由像素（vtkPixel）或体素（vtkVoxel）构成。图像数据一般只有标量属性。后面提到的图像的灰度、颜色值，通常都是指标量数据。

当初，VTK是用vtkStructuredPoints来表达图像的。可是随着愈来愈多的图像处理功能要添加进VTK中，便要求共有一个更灵活的类，要能支持数据的并行处理和流处理等，因而vtkImageData就产生了。以后又通过了几个VTK发行版本，图像数据集开始能够和通常数据集放进同一条流水线中，这样vtkImageData和 vtkStructuredPoints就很是相似了。如今vtkStructuredPoints 几乎是vtkImageData的一个空子集。

以上摘自周振环老师的《医学图像编程技术》

手动建立图像数据集

手动建立图像数据集的结构和结构化点集同样，只要设置起点、尺寸和间隔，对于标量数据，除了能够可使用SetScalars()指定一个数据数组之外，vtkImageData还有一些本身的方法。

代码以下：

 public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void renderWindowControl1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            vtkImageData id = new vtkImageData();

            id.SetDimensions(10,25,100);
            //id.SetScalarTypeToUnsignedShort();
            id.SetScalarTypeToUnsignedChar();
            id.SetNumberOfScalarComponents(1);
            id.AllocateScalars();//vtkImageData特有的方法，用于分配存储标量数据的内存空间
            //AllocateScalars使用以前必须设置好相关参数，包括点的个数（经过尺寸设置），标量数据类型和标量份量个数

            IntPtr ptr = id.GetScalarPointer();//vtkImageData特有的方法，用于获取标量数据存储地址的首地址
            //这里和C++中的代码是不同的。
            Random random = new Random();
            unsafe
            {
                byte* src = (byte*)ptr.ToPointer();
                for (ushort i = 0; i < 10 * 25 * 100;i++ )
                {
                    *src++ = (byte)(random.Next(0,256));
                }
            }

            vtkImageActor actor = new vtkImageActor();
            //vtkImageActor是一个复合类，其中包含一个actor和一个mapper
            actor.SetInput(id);

            vtkRenderWindow _renwin = renderWindowControl1.RenderWindow;
            vtkRenderer _render = _renwin.GetRenderers().GetFirstRenderer();

            _render.AddActor(actor);

            _renwin.Render();

            _render.ResetCamera();
        }
    }

程序化生成图像数据集

VTK提供一些源对象来程序化生成图像数据。程序化生成多变性数据集，主要建立的是数据集的结构，而这里主要建立的是标量数据。

public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void renderWindowControl1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            vtkImageCanvasSource2D imCan = new vtkImageCanvasSource2D();
            //vtkImageCanvasSource2D能够按照指定大小和类型建立一个空白的2D图像画布（这里的空白指的是没有标量数据）
            //而后能够在这个画布上画各类图形元素，包括方块、线和圆等

            imCan.SetScalarTypeToUnsignedChar();//设置标量值类型
            imCan.SetExtent(0,511,0,511,0,0);//设置图像画布的大小


            imCan.SetDrawColor(86);
            imCan.FillBox(0,511,0,511);//背景方块
            imCan.SetDrawColor(0.0);
            imCan.FillTube(500,20,30,400,5);//有宽度的线段
            imCan.SetDrawColor(255);
            imCan.DrawSegment(10,20,500,510);//线段
            imCan.SetDrawColor(0.0);
            imCan.DrawCircle(400,350,80.0);//圆周
            imCan.SetDrawColor(255);
            imCan.FillPixel(450,350);//填充
            imCan.SetDrawColor(170);
            imCan.FillTriangle(100,100,300,150,150,300);//三角形

            vtkImageActor actor = new vtkImageActor();
            actor.SetInput(imCan.GetOutput());

            vtkRenderWindow _renwin = renderWindowControl1.RenderWindow;
            vtkRenderer _render = _renwin.GetRenderers().GetFirstRenderer();

            _render.AddActor(actor);

            _renwin.Render();

            _render.ResetCamera();

        }
    }

效果图以下：

vtkImageEllipsoidSource和vtkImageGaussionSource的的介绍这里省略了，之后有机会再找一下例子补上。

vtkImageGridSource 产生一个网格图像。整个图像分为网格线和网格内两部分，分别设置不一样的颜色值。vtkImageGridSource 一般与vtkImageBlend混合使用，是如今一幅图像上面显示网格的效果。

namespace vtkImageGridSourcetest
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void renderWindowControl1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            vtkPNGReader reader = new vtkPNGReader();
            reader.SetFileName(@"E:\beauty.png");
            reader.SetDataByteOrderToLittleEndian();
            reader.Update();
            int width = reader.GetOutput().GetDimensions()[0];
            int height = reader.GetOutput().GetDimensions()[1];

            vtkImageGridSource imageGrid = new vtkImageGridSource();
            imageGrid.SetGridSpacing(100,100,0);
            imageGrid.SetGridOrigin(0,0,0);
            imageGrid.SetDataExtent(0,width,0,height, 0,0);
            imageGrid.SetLineValue(4095);
            imageGrid.SetFillValue(0);
            imageGrid.SetDataScalarType(reader.GetDataScalarType());

            vtkImageBlend blend = new vtkImageBlend();
            blend.SetOpacity(0,0.5);
            blend.SetOpacity(1,0.5);
            blend.AddInputConnection(reader.GetOutputPort());
            blend.AddInputConnection(imageGrid.GetOutputPort());

            vtkImageActor actor = new vtkImageActor();
            actor.SetInput(blend.GetOutput());

            vtkRenderWindow _renwin = renderWindowControl1.RenderWindow;
            vtkRenderer _render = _renwin.GetRenderers().GetFirstRenderer();

            _render.AddActor(actor);

            _renwin.Render();

            _render.ResetCamera();



        }
    }
}

效果图：美美的阿江与夫人