VTK图像基本操作-图像信息的访问与修改

图像信息的访问与修改

1、 利用vtkImageData的方法

vtkImageData中提供了多个函数用于访问或者获取图像的基本信息，这些函数通常以Set或者Get加上相应的信息名的形式进行命名，例如获取图像维数的方法定义为GetDimension()。 下面通过一个示例来说明怎样访问图像的基本信息。

#include"vtkSmartPointer.h"#include"vtkBMPReader.h"#include"vtkProperty.h"#include"vtkImageData.h"#include"vtkImageActor.h"#include"vtkRenderer.h"#include"vtkRenderWindow.h"#include"vtkRenderWindowInteractor.h"#include"vtkAutoInit.h"#include"vtkPolyDataMapper.h"VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL);int main(){    std::string filename = "lena.bmp";    vtkSmartPointer<vtkBMPReader> reader = vtkSmartPointer<vtkBMPReader>::New();    reader->SetFileName(filename.c_str());//读取.bmp图像    reader->Update();    int dims[3];    reader->GetOutput()->GetDimensions();    std::cout << "图像维数" << dims[0] << " " << dims[1] << " " << dims[2] << std::endl;    double origin[3];    reader->GetOutput()->GetOrigin(origin);    std::cout << "图像原点" << origin[0] << " " << origin[1] << " " << origin[2] << std::endl;    double spaceing[3];    reader->GetOutput()->GetSpacing(spaceing);    std::cout << "像素间隔" << spaceing[0] << " " << spaceing[1] << " " << spaceing[2] << std::endl;    vtkSmartPointer<vtkImageActor> actor = vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();    actor->SetInputData(reader->GetOutput());    vtkSmartPointer<vtkRenderer> ren = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();    ren->AddActor(actor);    ren->SetBackground(1.0,1.0,1.0);    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renwin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();    renwin->AddRenderer(ren);    renwin->SetSize(640,480);    renwin->Render();    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();    iren->SetRenderWindow(renwin);    iren->Initialize();    iren->Start();    return EXIT_SUCCESS;}

上述示例主要获取了图像的三个信息，即图像维数、图像原点和像素间隔。VTK中无论是二维图像还是三维图像，都用vtkImageData,因此程序中定义图像维数是dims[3],然后利用GetDimension()函数获取图像的维数；图像的原点和像素间隔都是物理空间数值，其数值类型为double。上例读入一幅二维图像。为显示获取的图像信息。从显示结果中可以看到，图像维数为512*512*1，其中Z方向的维数为1，说明该图像为二维图像；而图像原点为（0，0，0）点，像素间隔为（1，1，1）。

利用vtkChangeImageInformation

vtkImageData 中提供了多个Set函数用于设置图像的基本信息，在对一个图像Filter的输出图像信息进行修改后如果Filter重新Update,图像信息又会恢复原来的值。而vtkChangeImageInformation类可以作为管线中的一个Filter来修改图像信息，利用这个Filter可以修改图像原点、像素间隔以及范围，另外还可以实现图像平移缩放等操作。

#include"vtkSmartPointer.h"#include"vtkBMPReader.h"#include"vtkProperty.h"#include"vtkImageData.h"#include"vtkImageActor.h"#include"vtkRenderer.h"#include"vtkRenderWindow.h"#include"vtkRenderWindowInteractor.h"#include"vtkAutoInit.h"#include"vtkPolyDataMapper.h"#include"vtkImageChangeInformation.h"VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL);int main(){    vtkSmartPointer<vtkBMPReader> reader = vtkSmartPointer<vtkBMPReader>::New();    reader->SetFileName("lena.bmp");    reader->Update();    int dims[3];    double origin[3];    double spaceing[3];    reader->GetOutput()->GetDimensions(dims);    std::cout << "原图像维数:" << dims[0] << " " << dims[1] << " " << dims[2] << std::endl;    reader->GetOutput()->GetOrigin(origin);    std::cout << "原图像原点:" << origin[0] << " " << origin[1] << " " << origin[2] << std::endl;    reader->GetOutput()->GetSpacing(spaceing);    std::cout << "原图像间隔:" << spaceing[0] << " " << spaceing[1] << " " << spaceing[2] << std::endl;    vtkSmartPointer<vtkImageChangeInformation> changer = vtkSmartPointer<vtkImageChangeInformation>::New();    changer->SetInputData(reader->GetOutput());    changer->SetOutputOrigin(100, 100, 0);    changer->SetOutputSpacing(5,5,1);    changer->SetCenterImage(1);    changer->Update();    changer->GetOutput()->GetDimensions(dims);    std::cout << "修改后图像维数:" << dims[0] << " " << dims[1] << " " << dims[2] << std::endl;    changer->GetOutput()->GetOrigin(origin);    std::cout << "修改后图像原点:" << origin[0] << " " << origin[1] << " " << origin[2] << std::endl;    changer->GetOutput()->GetSpacing(spaceing);    std::cout << "修改后像素间隔:" << spaceing[0] << " " << spaceing[1] << " " << spaceing[2] << std::endl;    vtkSmartPointer<vtkImageActor> actor = vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();    actor->SetInputData(reader->GetOutput());    vtkSmartPointer<vtkRenderer> ren = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();    ren->AddActor(actor);    ren->SetBackground(1.0, 1.0, 1.0);    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renwin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();    renwin->AddRenderer(ren);    renwin->SetSize(640, 480);    renwin->Render();    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();    iren->SetRenderWindow(renwin);    iren->Initialize();    iren->Start();    return EXIT_SUCCESS;}

上述示例先读入图像，由vtkImageData提供的函数接口获取图像的维数，图像原点和像素间隔，然后定义vtkImageChangeInformation对象，并设置输出图像原点为（100，100，0），输出图像像素间隔为（5，5，1），然后调用CenterImage()函数将图像的原点置于图像的中心，程序运行结果如上图所示。

从上述结果可以看出，操作后的结果使得图像的原点位于（-1277.5，-1277.5，0），SetOutputOrigin(100,100,0)并没有起作用。这是为什么呢？ 如果看看CenterImage（）函数的注释，可以发现该函数的作用是将（0，0，0）点置于图像的中心。当CenterImage()函数执行时会重新调用SetOutputOrigin(),所以开始的SetOutputOrigin()函数设置的原点将会被覆盖。那么（-1277.5，-1277.5，0）又是如何计算出来的呢？如下图根据图像的维数和像素间隔计算得到新的图像的宽度和高度（512-1）*5，初始图像的原点位于（0，0，0），现在将图像的中心平移至原点，平移量为（-（512-1）*5/2，-（512-1）*5/2，0）=（-1277.5，-1277.5，0）。

CenterImage()函数执行的示意图