如何对于利用ct成像,已经提取出来的植物根系的二值化图片,图片为450张512x512的,图片为png格式,图片分辨率为0.3mm,将它堆栈成三维图像,骨架化以后,再去计算三维根系的总长度,利用3.8版本python,举个详细的例子
时间: 2024-02-27 14:53:44 浏览: 65
针对这个问题,我们可以采用以下步骤:
1. 导入必要的库和模块:
```python
import os
import numpy as np
import cv2
from skimage import morphology
from skimage import measure
from mpl_toolkits.mplot3d.art3d import Poly3DCollection
import matplotlib.pyplot as plt
```
2. 读取图片并堆栈成三维图像:
```python
# 指定图片路径和文件名
path = 'path/to/images'
filename = 'image_{}.png'
# 定义一个空的三维数组
images = np.zeros((512, 512, 450), dtype=np.uint8)
# 读取所有图片并堆栈成三维数组
for i in range(450):
img = cv2.imread(os.path.join(path, filename.format(i)), cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
images[:, :, i] = img
```
3. 对三维图像进行二值化和骨架化处理:
```python
# 对三维图像进行二值化处理
thresh = 100
binary_images = images > thresh
# 对二值化后的三维图像进行骨架化处理
skeleton_images = np.zeros_like(binary_images)
for i in range(450):
skeleton_images[:, :, i] = morphology.skeletonize(binary_images[:, :, i])
```
4. 计算三维根系的总长度:
```python
# 对骨架化后的三维图像进行连通区域分析
labels = measure.label(skeleton_images, connectivity=1)
# 统计每个连通区域的长度
lengths = []
for i in range(1, np.max(labels)+1):
coords = np.where(labels == i)
length = np.sum(np.sqrt(np.square(coords[0][1:]-coords[0][:-1])+np.square(coords[1][1:]-coords[1][:-1])+np.square(coords[2][1:]-coords[2][:-1])))*0.3
lengths.append(length)
# 计算总长度
total_length = np.sum(lengths)
```
5. 可以使用Matplotlib进行可视化:
```python
# 绘制三维图像
fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
verts, faces, _, _ = measure.marching_cubes(skeleton_images, level=0.5)
mesh = Poly3DCollection(verts[faces], alpha=0.1)
ax.add_collection3d(mesh)
ax.set_xlim(0, 512)
ax.set_ylim(0, 512)
ax.set_zlim(0, 450)
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')
plt.show()
```
这样就可以实现将ct成像的二值化图片堆栈成三维图像,骨架化以后,再计算三维根系的总长度。
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