对于已经提取出来的三维根系图片,为二维序列图像450张,如何在三维体系上,去计算根系的总长度,利用python,举个详细的例子
时间: 2024-01-01 08:04:43 浏览: 31
计算三维根系的总长度可以通过以下步骤实现:
1. 安装必要的Python库
在Python中,我们可以使用NumPy、OpenCV和VTK库来处理三维图像和计算根系的总长度。首先,需要使用以下命令安装这些库:
```
pip install numpy opencv-python vtk
```
2. 加载三维图像数据
我们可以使用VTK库中的`vtkDICOMImageReader()`函数来加载三维图像数据。假设所有的图像数据都保存在一个名为`images`的文件夹中,我们可以使用以下代码来加载这些图像数据:
```python
import vtk
import os
images_folder = 'images'
reader = vtk.vtkDICOMImageReader()
reader.SetDirectoryName(images_folder)
reader.Update()
```
这个代码将会遍历`images`文件夹中的所有图像数据,并将它们存储在一个名为`reader`的对象中。
3. 应用阈值分割算法
为了将三维图像转化为二值图像,我们需要应用阈值分割算法。这可以通过使用VTK库中的`vtkImageThreshold()`函数实现。
```python
threshold = vtk.vtkImageThreshold()
threshold.SetInputConnection(reader.GetOutputPort())
threshold.ThresholdByLower(200)
threshold.SetOutputScalarTypeToUnsignedChar()
threshold.ReplaceInOn()
threshold.SetInValue(255)
threshold.ReplaceOutOn()
threshold.SetOutValue(0)
threshold.Update()
```
这个代码将会将所有灰度值低于200的像素设为黑色,将其它像素设为白色。这样就将三维图像转化为了二值图像。
4. 应用形态学操作
接下来,我们需要应用形态学操作来去除图像中的噪点和连接相邻的根系像素。这可以通过使用VTK库中的`vtkImageMorphology()`函数实现。
```python
morphology = vtk.vtkImageMorphology()
morphology.SetInputConnection(threshold.GetOutputPort())
morphology.SetKernelSize(3, 3, 3)
morphology.SetOperationToErode()
morphology.Update()
morphology.SetOperationToDilate()
morphology.Update()
```
这个代码将会对二值图像进行腐蚀和膨胀操作,去除图像中的噪点并连接相邻的根系像素。
5. 计算根系的总长度
最后,我们可以计算根系的总长度。这可以通过遍历二值图像中的所有像素,并计算它们的长度实现。
```python
total_length = 0
for i in range(morphology.GetOutput().GetNumberOfPoints()):
if morphology.GetOutput().GetPointData().GetScalars().GetValue(i) != 0:
total_length += 1
print('Total length of roots:', total_length)
```
这个代码将会遍历二值图像中的所有像素,并计算根系的总长度。所有根系的总长度将会存储在一个名为`total_length`的变量中。
综上所述,以下是一个完整的计算三维根系总长度的Python代码:
```python
import vtk
import os
images_folder = 'images'
reader = vtk.vtkDICOMImageReader()
reader.SetDirectoryName(images_folder)
reader.Update()
threshold = vtk.vtkImageThreshold()
threshold.SetInputConnection(reader.GetOutputPort())
threshold.ThresholdByLower(200)
threshold.SetOutputScalarTypeToUnsignedChar()
threshold.ReplaceInOn()
threshold.SetInValue(255)
threshold.ReplaceOutOn()
threshold.SetOutValue(0)
threshold.Update()
morphology = vtk.vtkImageMorphology()
morphology.SetInputConnection(threshold.GetOutputPort())
morphology.SetKernelSize(3, 3, 3)
morphology.SetOperationToErode()
morphology.Update()
morphology.SetOperationToDilate()
morphology.Update()
total_length = 0
for i in range(morphology.GetOutput().GetNumberOfPoints()):
if morphology.GetOutput().GetPointData().GetScalars().GetValue(i) != 0:
total_length += 1
print('Total length of roots:', total_length)
```