ITK入门教程（4）ITK图像读写
2024-06-24 10:52:16
主要内容
- 1. 常见的医学图像格式
- 2. ITK的数据处理管道结构
- 3. ITK图像读写机制
- 4. RGB图像的读写程序示例
- 5. 读写3维mhd图像
1. 常见的医学图像格式
2. ITK的数据处理管道结构
ITK中的数据处理对象分为3种类型：
- Source类型对象的输出为数据对象，包括各种图像文件读取类
- Filter类型对象以一个或多个数据对象作为输入，然后输出一个或多个数据对象，包括数据处理算法类
- Mapper类型对象是管道处理的最后一步，它将最终处理结果存到硬盘
3. ITK图像读写机制
- 用户层面：
itkImageFileReader（读）itkImageFileWriter（写） - 内部实现：由内部
ImageIO对象具体负责图像文件读写操作，该对象通过对象工厂根据用户输入文件类型生成相应的ImageIO对象。 - 优点：
- 使用方便，用户无需关注内部实现细节
- 扩展方便，扩展支持新的图像读取而无需修改用户接口，只需添加相应的工厂类和IO类
- ITK图像读写类图
4. RGB图像的读写程序示例
#include"itkImage.h"
#include"itkImageFileReader.h"
#include"itkImageFileWriter.h"
// PNG对应
#include <itkPNGImageIOFactory.h>
// BMP对应
#include <itkBMPImageIOFactory.h>
// JPG对应
#include <itkJPEGImageIOFactory.h>
// mhd格式图像
// #include <itkMetaImageIOFactory.h>//using ImageType = itk::Image<unsigned char, 2>; //如果使用这行，则保存的是灰度图像
using PixelType = itk::RGBPixel< unsigned char>; // 如果使用的是这行，则保存的是RGB图像
// 通过指定表示像素的类型和图像维数来定义图像类型
using ImageType = itk::Image<PixelType, 2>;
void WriteImage(const ImageType::Pointer image, const std::string&fileName) {itk::ObjectFactoryBase::RegisterFactory(itk::JPEGImageIOFactory::New());using WriterType = itk::ImageFileWriter<ImageType>;WriterType::Pointer writer = WriterType::New();writer->SetFileName(fileName);writer->SetInput(image);writer->Update();
}
/*使用图像类型就可以实例化图像读取器类。把图像类型作为模板参数来定义读入内存中的数据代表的意义。这里的类型不需要和文件中储存的类型完全一样。读取器除了将文件中的像素类型映射为ImageFileReader中的像素类型外，不对像素数据做任何转换。*/
itk::ImageFileReader<ImageType>::Pointer ReadImage(const std::string&filename)
{// 读取器至少需要知道载入内存的图像的文件名信息。可以通过SetFileName( )方法来实现。这里的文件格式可由文件名扩展推断得知。用户也可以使用itk::ImageIOBase类（从该类的继承图可以找到可能性列表）来显式指定数据格式。itk::ObjectFactoryBase::RegisterFactory(itk::JPEGImageIOFactory::New());// 或itk::BMPImageIOFactory::New() // 或itk::JPGImageIOFactory::New()using ImageReader = itk::ImageFileReader<ImageType>;// 现在就可以用Reader类型来创建一个Reader对象。一个由::Pointer 定义的itk::SmartPointer智能指针用来指向新创建的Reader。调用New( )方法来创建图像读取器的实例。ImageReader::Pointer reader = ImageReader::New();reader->SetFileName(filename);/* Reader对象被作为管道源对象，它们响应管道更新请求并启动管道中的数据流。管道更新机制确保Reader仅在Reader 得到数据请求而且没有读取任何数据的情况下运行。在当前的例子中，因为Reader的输出并未连接到其它的滤波器，所以我们显式地调用了Update( )方法。在正常应用中Reader的输出连接到图像滤波器的输入，滤波器的更新调用会触发reader的更新。下面演示了reader如何显式调用更新。*/reader->Update();return reader;
}int main(int argc, char* argv[])
{const std::string fileName = "lena.jpg";itk::ImageFileReader<ImageType>::Pointer image = ReadImage(fileName);std::string fileNameOutput = "lenaOutput.jpeg";//通过对调用reader的GetOutput( )方法来访问新读取的图像。这个方法也可以在更新请求发送到reader//之前调用。即使图像是空的图像（直到Reader实际执行，图像才不为空图像），其图像引用都是有效的。WriteImage(image->GetOutput(), fileNameOutput);
}
5. 读写3维mhd图像
#include "itkImage.h"
#include "itkImageFileReader.h"
#include "itkImageFileWriter.h"
#include"itkRescaleIntensityImageFilter.h"
// mhd格式图像
#include <itkMetaImageIOFactory.h>const unsigned int kDimension = 3;
typedef float PixelType;
typedef itk::Image<PixelType, kDimension> ImageType;
typedef itk::ImageFileReader<ImageType> ReaderType;
typedef itk::ImageFileWriter<ImageType> WriterType;
typedef itk::Point<float, 3> PointType;int main(int argc, char **argv)
{itk::ObjectFactoryBase::RegisterFactory(itk::MetaImageIOFactory::New());// itk::PNGImageIOFactory::New()或itk::BMPImageIOFactory::New() // 或itk::JPGImageIOFactory::New()ReaderType::Pointer reader = ReaderType::New();reader->SetFileName("3.mhd"); //当前文件夹下需要有3.mhd 3.raw两个文件reader->Update();Rescale the image so that it can be seen(the output is 0 and 1,we want 0 and 255)//using RescaleType = itk::RescaleIntensityImageFilter<ImageType, ImageType>;//RescaleType::Pointer rescaler = RescaleType::New();//rescaler->SetInput(reader->GetOutput());//rescaler->SetOutputMinimum(0);//rescaler->SetOutputMaximum(1);//rescaler->Update();//ImageType::Pointer image = rescaler->GetOutput();ImageType::Pointer image = reader->GetOutput();typedef itk::ImageFileWriter<ImageType> WriterType;WriterType::Pointer writer = WriterType::New();writer->SetFileName("result_3.mhd");writer->SetInput(image);writer->Update();return 0;}
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