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  • VTK 图像二值化_阈值法

    1.阈值法实现图像二值化操作

    二值图像和label图像是图像分割中经常用到的两种图像。
    二值图像的每个像素只有两种可能的取值,例如0或者255。通常0代表图像的背景,而255代码图像前景。图像二值化是最简单的图像分割模型。设置一个灰度阈值,将图像中阈值以下的像素值设置为背景,阈值以上的像素值设置为前景,即可得当一副二值图像。
    在VTK中可以通过vtkImageThreshold类实现图像二值化。
    示例代码如下:
     1 #include <vtkAutoInit.h>
     2 VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);
     3  
     4 #include <vtkSmartPointer.h>
     5 #include <vtkJPEGReader.h>
     6 #include <vtkImageThreshold.h>
     7 #include <vtkImageActor.h>
     8 #include <vtkRenderer.h>
     9 #include <vtkRenderWindow.h>
    10 #include <vtkRenderWindowInteractor.h>
    11 #include <vtkInteractorStyleImage.h>
    12  
    13 int main()
    14 {
    15     vtkSmartPointer<vtkJPEGReader> reader =
    16         vtkSmartPointer<vtkJPEGReader>::New();
    17     reader->SetFileName("lena.jpg");
    18     reader->Update();
    19  
    20     vtkSmartPointer<vtkImageThreshold> threshould =
    21         vtkSmartPointer<vtkImageThreshold>::New();
    22     threshould->SetInputConnection(reader->GetOutputPort());
    23     threshould->ThresholdByUpper(90);
    24     threshould->SetInValue(255);
    25     threshould->SetOutValue(0);
    26     threshould->Update(); //算法执行后必须添加更新消息!!!
    27  
    28     vtkSmartPointer<vtkImageActor> origActor =
    29         vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();
    30     origActor->SetInputData(reader->GetOutput());
    31     vtkSmartPointer<vtkImageActor> binaryActor =
    32         vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();
    33     binaryActor->SetInputData(threshould->GetOutput());
    34     
    35     double origView[4] = { 0, 0, 0.5, 1 };
    36     double binaryView[4] = { 0.5, 0, 1, 1 };
    37     vtkSmartPointer<vtkRenderer> origRender =
    38         vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    39     origRender->SetViewport(origView);
    40     origRender->AddActor(origActor);
    41     origRender->ResetCamera();
    42     origRender->SetBackground(1, 0, 0);
    43  
    44     vtkSmartPointer<vtkRenderer> binaryRender =
    45         vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    46     binaryRender->SetViewport(binaryView);
    47     binaryRender->AddActor(binaryActor);
    48     binaryRender->ResetCamera();
    49     binaryRender->SetBackground(1, 1, 1);
    50     
    51     /
    52     vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw =
    53         vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
    54     rw->AddRenderer(origRender);
    55     rw->AddRenderer(binaryRender);
    56     rw->SetSize(640, 240);
    57     rw->SetWindowName("Binary Image");
    58     
    59     vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =
    60         vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    61     vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage> style =
    62         vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage>::New();
    63     rwi->SetInteractorStyle(style);
    64     rwi->SetRenderWindow(rw);
    65     rwi->Initialize();
    66     rwi->Start();
    67     return 0;
    68 }
    vtkImageThreshold类实现图像的阈值化处理,其功能不仅仅是生成二值图像。
    在本例中, 以图像二值化操作为例来介绍该类。vtkImageThreshold类中定义了两个阈值,UpperThreshold和LowerThreshold,这两个值将图像的值域划分为三部分:大于UpperThreshold,小于LowerThreshold,以及位于LowerThreshold和UpperThreshold之间的三段。函数ThresholdByUpper()设置为取大于UpperThreshold的灰度范围为有效范围,并通过函数SetInValue()来设置该范围内的输出值,SetOutValue()设置范围外的输出值,本例中取大于100所有像素输出值为255,而小于100的像素值为0。
    该例的结果执行如下。
    另外还有其他两种方式,ThresholdByLower()取小于LowerThreshold的范围为有效范围;ThresholdBetween()取LowerThreshold和UpperThreshold之间的部分为有效范围。另外SetInValue()和SetOutValue()如果不设置的话,图像会按原图输出。可以通过该类来实现图像数据范围的截断操作。
    对于二值图像前景由多个对象组成,而每个对象是一个连通分量,对象之间不存在连通关系。在处理图像时,需要将不同的对象分别提取出来或将不同对象赋一个label值,这样得到的图像成为label图像。目前VTK中没有提取二值图像连通分量的filter及相应的对二值图像label化的filter。如果要实现该功能,可以考虑与ITK相结合。
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ybqjymy/p/14241402.html
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