1.有时候我们只想使用 VTK 实现 开操作,闭操作;哪么可以用
使用前后:
左一是使用前,右是使用后,变成了闭合的;使用了闭操作;
2.简介:
在 VTK 中,vtkImageData
是用来表示图像数据的类。对于图像的形态学操作(如开操作和闭操作),可以使用 VTK 提供的形态学滤波器,如 vtkImageDilateErode3D
来实现。这两个操作可以通过组合膨胀(Dilation)和腐蚀(Erosion)来完成:
- 开操作(Opening):先腐蚀后膨胀,用于去除图像中的小物体。
- 闭操作(Closing):先膨胀后腐蚀,用于填补图像中的小孔。
开操作(Opening):
- 腐蚀:使用
vtkImageDilateErode3D
来实现。 - 膨胀:再次使用
vtkImageDilateErode3D
,但将参数反转。
闭操作(Closing):
- 膨胀:先使用
vtkImageDilateErode3D
。 - 腐蚀:再使用
vtkImageDilateErode3D
。
3.以下是使用 vtkImageDilateErode3D
实现开操作和闭操作的示例代码:
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkImageDilateErode3D.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <vtkImageCast.h>
#include <vtkImageReader2.h>
#include <vtkImageWriter.h>void Opening(vtkSmartPointer<vtkImageData> input, int kernelSize) {// Step 1: 腐蚀操作vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D> erode = vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D>::New();erode->SetInputData(input);erode->SetDilateValue(0); // 设置膨胀值erode->SetErodeValue(1); // 设置腐蚀值erode->SetKernelSize(kernelSize, kernelSize, kernelSize);erode->Update();// Step 2: 膨胀操作vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D> dilate = vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D>::New();dilate->SetInputData(erode->GetOutput());dilate->SetDilateValue(1); // 设置膨胀值dilate->SetErodeValue(0); // 设置腐蚀值dilate->SetKernelSize(kernelSize, kernelSize, kernelSize);dilate->Update();input->ShallowCopy(dilate->GetOutput()); // 更新输入数据为开操作后的结果
}void Closing(vtkSmartPointer<vtkImageData> input, int kernelSize) {// Step 1: 膨胀操作vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D> dilate = vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D>::New();dilate->SetInputData(input);dilate->SetDilateValue(1); // 设置膨胀值dilate->SetErodeValue(0); // 设置腐蚀值dilate->SetKernelSize(kernelSize, kernelSize, kernelSize);dilate->Update();// Step 2: 腐蚀操作vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D> erode = vtkSmartPointer<vtkImageDilateErode3D>::New();erode->SetInputData(dilate->GetOutput());erode->SetDilateValue(0); // 设置膨胀值erode->SetErodeValue(1); // 设置腐蚀值erode->SetKernelSize(kernelSize, kernelSize, kernelSize);erode->Update();input->ShallowCopy(erode->GetOutput()); // 更新输入数据为闭操作后的结果
}
4.代码说明:
vtkImageDilateErode3D
是 VTK 中用于膨胀和腐蚀的类。你可以通过SetDilateValue
和SetErodeValue
来指定膨胀和腐蚀的值。SetKernelSize
用于指定核的大小,核大小影响腐蚀和膨胀操作的强度。通常,开操作和闭操作会使用相同大小的核。- 图像的开操作和闭操作分别调用了
Opening()
和Closing()
函数。
通过这种方式,你可以在 VTK 中对 vtkImageData
进行开操作和闭操作,来处理三维图像数据
5.注意问题
如果你在使用 vtkImageDilateErode3D
进行闭操作时发现无效问题,可能是由于以下原因:
-
输入图像值的范围:
vtkImageDilateErode3D
的膨胀和腐蚀操作依赖于图像的值。如果图像中的值没有正确对应膨胀和腐蚀的设定(如 0 和 1),操作可能无法正确执行。确保图像的值正确反映二值图像或特定区域的特征。 -
膨胀和腐蚀值设置不当:闭操作要求先膨胀再腐蚀。因此,膨胀和腐蚀的值应该分别设置为合理的值,例如:
- 膨胀值(
DilateValue
)为 1,用于扩展前景(白色区域)。 - 腐蚀值(
ErodeValue
)为 0,用于收缩背景(黑色区域)。
- 膨胀值(
-
核大小:膨胀和腐蚀的核大小可能过小或过大,导致操作无效。核大小是闭操作的重要参数,影响膨胀和腐蚀的效果。
-
图像边界问题:当图像边界靠近形态学结构元素时,可能会影响操作的效果。确保核大小合适,并在图像边界区域进行检查。
解决方案
-
确保图像是二值图像: VTK 中的
vtkImageDilateErode3D
通常用于处理二值图像(值为 0 或 1)。如果输入图像不是二值图像,可能需要先将其转换为二值图像。你可以使用vtkImageThreshold
来将图像转换为二值图像。 -
调整核大小: 试着调整核的大小(
SetKernelSize
),特别是在闭操作中,膨胀和腐蚀的效果依赖于核的大小。核大小不应该太大或太小,通常与目标结构的大小匹配。 -
检查膨胀和腐蚀值设置: 确保膨胀和腐蚀的值设置合理,闭操作中应首先执行膨胀操作:
// 通过阈值将图像二值化
vtkSmartPointer<vtkImageThreshold> threshold = vtkSmartPointer<vtkImageThreshold>::New();
threshold->SetInputData(inputImage);
threshold->ThresholdByUpper(100); // 将阈值设置为 100,低于此值的设为 0,其他设为 1
threshold->SetOutValue(0); // 背景
threshold->SetInValue(1); // 前景
threshold->Update();
也可使用:
vtkSmartPointer<vtkImageOpenClose3D> closeFilter = vtkSmartPointer<vtkImageOpenClose3D>::New();
closeFilter->SetInputData(inputImage);
closeFilter->SetOpenValue(0); // 设置开操作值
closeFilter->SetCloseValue(1); // 设置闭操作值
closeFilter->SetKernelSize(5, 5, 5); // 调整核大小
closeFilter->Update();