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 16:53:38 浏览: 105
基于植物根系生长进行数值优化的想法
好的,这是一个非常具体的问题,我会尽力回答。
首先,我们需要导入一些必要的库,包括numpy、skimage、scipy、os和matplotlib等。可以使用以下代码导入:
```python
import numpy as np
import os
from skimage import io, morphology, measure
from scipy import ndimage
import matplotlib.pyplot as plt
```
然后,我们需要读取植物根系的二值化图片。由于图片是以png格式保存的,可以使用skimage库中的io模块来读取。由于有450张图片,我们需要循环读取每张图片,并将它们堆栈成三维图像。具体代码如下:
```python
img_path = 'path/to/images/'
img_list = os.listdir(img_path)
img_list.sort() # 排序,保证顺序正确
img_stack = []
for img_name in img_list:
img = io.imread(os.path.join(img_path, img_name))
img_stack.append(img)
img_stack = np.stack(img_stack, axis=0) # 堆栈成三维图像
```
注意,由于要将所有图片堆栈成三维图像,需要保证每张图片的大小都相同。
接下来,我们可以对图像进行骨架化处理。可以使用skimage库中的morphology模块来实现。具体代码如下:
```python
skeleton_stack = []
for img in img_stack:
skeleton = morphology.skeletonize(img)
skeleton_stack.append(skeleton)
skeleton_stack = np.stack(skeleton_stack, axis=0)
```
然后,我们可以使用scipy库中的ndimage模块来计算骨架化后的根系总长度。由于有450张图片,我们需要循环计算每张图片的根系长度,并将它们相加。具体代码如下:
```python
total_length = 0
for skeleton in skeleton_stack:
total_length += np.sum(ndimage.measurements.sum(skeleton, np.ones((3, 3, 3))))
total_length *= 0.3 # 每个像素的分辨率为0.3mm
```
最后,我们可以将结果输出或者可视化。具体代码如下:
```python
print('Total length of root system: %.2f mm' % total_length)
```
完整代码如下:
```python
import numpy as np
import os
from skimage import io, morphology, measure
from scipy import ndimage
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取图片
img_path = 'path/to/images/'
img_list = os.listdir(img_path)
img_list.sort()
img_stack = []
for img_name in img_list:
img = io.imread(os.path.join(img_path, img_name))
img_stack.append(img)
img_stack = np.stack(img_stack, axis=0)
# 骨架化处理
skeleton_stack = []
for img in img_stack:
skeleton = morphology.skeletonize(img)
skeleton_stack.append(skeleton)
skeleton_stack = np.stack(skeleton_stack, axis=0)
# 计算骨架化后的根系总长度
total_length = 0
for skeleton in skeleton_stack:
total_length += np.sum(ndimage.measurements.sum(skeleton, np.ones((3, 3, 3))))
total_length *= 0.3 # 每个像素的分辨率为0.3mm
# 输出结果
print('Total length of root system: %.2f mm' % total_length)
```
希望这个例子对您有所帮助!
阅读全文