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,图片分辨率为0.3mm,堆栈成三维图像,再去计算根系的总表面积,利用3.8版本python,举个详细的例子
时间: 2024-02-25 15:52:53 浏览: 20
好的,以下是一个更详细的例子,它将利用numpy, scikit-image, vtk和pandas库,使用Python 3.8版本计算植物根系的总表面积。
首先,我们需要安装必要的库,可以通过以下命令来安装:
```
pip install numpy scikit-image vtk pandas
```
接下来,我们需要将二值化图片读入为numpy数组,然后将其堆叠成三维图像。假设您的二值化图片在名为“image.png”的文件中,可以使用以下代码来完成这一步骤:
```python
import numpy as np
import skimage.io as io
# 读入二值化图片
image = io.imread('image.png')
# 将图片转换为0和1的二值图像
image = np.where(image > 0, 1, 0)
# 将二维图像堆叠成三维图像
stack = np.zeros((image.shape[0], image.shape[1], 1), dtype=np.uint8)
stack[:,:,0] = image
```
现在,我们可以使用vtk库将堆栈转换为vtkImageData对象,以便进行后续处理。以下是一个示例代码:
```python
import vtk
# 创建vtkImageData对象
data = vtk.vtkImageData()
data.SetDimensions(stack.shape[1], stack.shape[0], stack.shape[2])
data.SetOrigin(0.0, 0.0, 0.0)
data.SetSpacing(0.3, 0.3, 0.3)
# 将numpy数组转换为vtk数据
data.AllocateScalars(vtk.VTK_UNSIGNED_CHAR, 1)
data.GetPointData().GetScalars().SetArray(np.ravel(stack, order='F'), data.GetNumberOfPoints(), 1)
```
现在,我们可以使用vtk进行三维重建和表面积计算。以下是一个完整的例子:
```python
import vtk
import numpy as np
import skimage.io as io
import pandas as pd
# 读入二值化图片
image = io.imread('image.png')
# 将图片转换为0和1的二值图像
image = np.where(image > 0, 1, 0)
# 将二维图像堆叠成三维图像
stack = np.zeros((image.shape[0], image.shape[1], 1), dtype=np.uint8)
stack[:,:,0] = image
# 创建vtkImageData对象
data = vtk.vtkImageData()
data.SetDimensions(stack.shape[1], stack.shape[0], stack.shape[2])
data.SetOrigin(0.0, 0.0, 0.0)
data.SetSpacing(0.3, 0.3, 0.3)
# 将numpy数组转换为vtk数据
data.AllocateScalars(vtk.VTK_UNSIGNED_CHAR, 1)
data.GetPointData().GetScalars().SetArray(np.ravel(stack, order='F'), data.GetNumberOfPoints(), 1)
# 创建vtkMarchingCubes对象
mc = vtk.vtkMarchingCubes()
mc.SetInputData(data)
mc.ComputeNormalsOn()
mc.SetValue(0, 0.5)
# 创建vtkMassProperties对象
mp = vtk.vtkMassProperties()
mp.SetInputConnection(mc.GetOutputPort())
# 计算表面积
surface_area = mp.GetSurfaceArea()
# 将表面积保存到CSV文件中
df = pd.DataFrame({'Surface Area': [surface_area]})
df.to_csv('surface_area.csv', index=False)
```
在这个例子中,我们使用了numpy和scikit-image库来读入和处理图像,并使用vtk库进行三维重建和表面积计算。我们还使用了pandas库来将表面积保存到CSV文件中。
请注意,这个例子假设您的图像已经经过二值化处理。如果您的图像不是二值化的,您需要使用图像分割算法来将图像转换为二值化图像。