C#开发PACS医学影像三维重建(一)使用VTK重建3D影像

Good

VTK简介：
VTK是一个开源的免费软件系统，主要用于三维计算机图形学、图像处理和可视化。Vtk是在面向对象原理的基础上设计和实现的，它的内核是用C++构建的。
因为使用C#语言开发，而VTK是C++的，所以推荐使用VTK的.Net开发库：ActiViz。
本系列文章主要以技术和代码讲解为主，ActiViz的安装和环境配置可以参考:
ActiViz（VTK的C#库）学习使用心得之二：Activiz.NET的下载和安装
官网资料：https://www.kitware.eu/product/activiz

三维重建技术介绍：
对于一些复杂的图像，医生希望用三维重建来观察病灶点来辅助诊断，一般在医学领域内的三维重建类型分为以下六种：
多层面重建（MPR）
最大密度投影（MIP）
表面阴影遮盖（SSD）
容积漫游技术（VR）
曲面重建（CPR）
虚拟内镜技术（VE）

本系列教程最终效果(实际效果受显卡能力决定)：

当我们下载并安装好ActiViz之后，准备好要三维重建的Dcm文件，在VS2017中新建一个桌面应用程序项目：

引用相关的动态库：

在Form1的Load事件中：

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)        {　　　　　　  //创建数据读取对象            vtkDICOMImageReader reader = new vtkDICOMImageReader();            //小端字节            reader.SetDataByteOrderToLittleEndian();            //设置切片数据路径            reader.SetDirectoryName(@"C:\Users\Administrator\Desktop\vtk\801");            vtkImageShrink3D shrink = new vtkImageShrink3D();            shrink.SetShrinkFactors(4, 4, 1);            shrink.AveragingOn();            shrink.SetInput((vtkDataObject)(reader.GetOutput()));            //提取等值面            vtkMarchingCubes skinExtractor = new vtkMarchingCubes();            //建立算法对象，从CT切片数据中提取出皮肤            skinExtractor.SetValue(0, 50); //提取出CT值为50的组织            skinExtractor.SetInputConnection(shrink.GetOutputPort());            vtkDecimatePro deci = new vtkDecimatePro();             deci.SetTargetReduction(0.3);            deci.SetInputConnection(skinExtractor.GetOutputPort());            vtkSmoothPolyDataFilter smooth = new vtkSmoothPolyDataFilter();  //光滑图像            smooth.SetInputConnection(deci.GetOutputPort());            smooth.SetNumberOfIterations(200);            vtkPolyDataNormals skinNormals = new vtkPolyDataNormals();  //法线            skinNormals.SetInputConnection(smooth.GetOutputPort());            skinNormals.SetFeatureAngle(60.0);            vtkStripper stripper = new vtkStripper();              stripper.SetInputConnection(skinNormals.GetOutputPort());            vtkDataSetMapper skinMapper = new vtkDataSetMapper();             skinMapper.SetInput(stripper.GetOutput());            skinMapper.ScalarVisibilityOff();            //设置相机            vtkCamera aCamera = new vtkCamera();            aCamera.SetViewUp(0, 0, -1);            aCamera.SetPosition(0, 1, 0);            aCamera.SetFocalPoint(0, 0, 0);            aCamera.ComputeViewPlaneNormal();            //设置Actor            vtkActor coneActor = new vtkActor();            coneActor.SetMapper(skinMapper);            coneActor.GetProperty().SetAmbient(0.5);            coneActor.GetProperty().SetDiffuse(1);            coneActor.GetProperty().SetSpecular(0.6);            //显示类            vtkRenderer renderer = renderWindowControl1.RenderWindow.GetRenderers().GetFirstRenderer();            renderer.AddActor(coneActor);//添加coneActor对象            //renderer.AddActor2D(new vtkProp());//添加textActor对象            renderer.SetBackground(0, 0, 0);            renderer.SetActiveCamera(aCamera);//添加相机            renderer.ResetCamera();            vtkRenderWindow renWin = renderWindowControl1.RenderWindow;//设置绘图窗口renWin->AddRenderer(renderer);//装载绘图类            vtkWin32RenderWindowInteractor iren = new vtkWin32RenderWindowInteractor();            iren.SetRenderWindow(renWin);//装载绘图窗口        }

这里我用的是头颅的CT影像切片，运行后就得到了一个未上色的三维模型：

修改上面的代码，尝试提取脑部血管模型：
//建立算法对象，从CT切片数据中提取出皮肤skinExtractor.SetValue(0, 250); //血管CT值为200-300左右

C#开发PACS、RIS医学影像处理系统


原文地址：https://www.cnblogs.com/Uncle-Joker/p/13692517.html

来源：https://www.toutiao.com/article/6874934866878661123
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！