VTK簡介：
VTK是一個開源的免費軟體系統，主要用於三維計算機圖形學、影像處理和視覺化。Vtk是在物件導向原理的基礎上設計和實現的，它的核心是用C++構建的。
因為使用C#語言開發，而VTK是C++的，所以推薦使用VTK的.Net開發庫：ActiViz。
本系列文章主要以技術和程式碼講解為主，ActiViz的安裝和環境配置可以參考:
ActiViz（VTK的C#庫）學習使用心得之二：Activiz.NET的下載和安裝
官網資料：https://www.kitware.eu/product/activiz
三維重建技術介紹：
對於一些複雜的影像，醫生希望用三維重建來觀察病灶點來輔助診斷，一般在醫學領域內的三維重建型別分為以下六種：
多層面重建（MPR）
最大密度投影（MIP）
表面陰影遮蓋（SSD）
容積漫遊技術（VR）
曲面重建（CPR）
虛擬內鏡技術（VE）
本系列教程最終效果(實際效果受顯示卡能力決定)：
當我們下載並安裝好ActiViz之後，準備好要三維重建的Dcm檔案，在VS2017中新建一個桌面應用程式專案：
引用相關的動態庫：
在Form1的Load事件中：
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { //建立資料讀取物件 vtkDICOMImageReader reader = new vtkDICOMImageReader(); //小端位元組 reader.SetDataByteOrderToLittleEndian(); //設定切片資料路徑 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(); //建立演算法物件，從CT切片資料中提取出皮膚 skinExtractor.SetValue(0, 50); //提取出CT值為50的組織 skinExtractor.SetInputConnection(shrink.GetOutputPort()); vtkDecimatePro deci = new vtkDecimatePro(); deci.SetTargetReduction(0.3); deci.SetInputConnection(skinExtractor.GetOutputPort()); vtkSmoothPolyDataFilter smooth = new vtkSmoothPolyDataFilter(); //光滑影像 smooth.SetInputConnection(deci.GetOutputPort()); smooth.SetNumberOfIterations(200); vtkPolyDataNormals skinNormals = new vtkPolyDataNormals(); //法線 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(); //設定相機 vtkCamera aCamera = new vtkCamera(); aCamera.SetViewUp(0, 0, -1); aCamera.SetPosition(0, 1, 0); aCamera.SetFocalPoint(0, 0, 0); aCamera.ComputeViewPlaneNormal(); //設定Actor vtkActor coneActor = new vtkActor(); coneActor.SetMapper(skinMapper); coneActor.GetProperty().SetAmbient(0.5); coneActor.GetProperty().SetDiffuse(1); coneActor.GetProperty().SetSpecular(0.6); //顯示類 vtkRenderer renderer = renderWindowControl1.RenderWindow.GetRenderers().GetFirstRenderer(); renderer.AddActor(coneActor);//新增coneActor物件 //renderer.AddActor2D(new vtkProp());//新增textActor物件 renderer.SetBackground(0, 0, 0); renderer.SetActiveCamera(aCamera);//新增相機 renderer.ResetCamera(); vtkRenderWindow renWin = renderWindowControl1.RenderWindow;//設定繪圖視窗renWin->AddRenderer(renderer);//裝載繪圖類 vtkWin32RenderWindowInteractor iren = new vtkWin32RenderWindowInteractor(); iren.SetRenderWindow(renWin);//裝載繪圖視窗 }
這裡我用的是頭顱的CT影像切片，執行後就得到了一個未上色的三維模型：
修改上面的程式碼，嘗試提取腦部血管模型：
//建立演算法物件，從CT切片資料中提取出皮膚 skinExtractor.SetValue(0, 250); //血管CT值為200-300左右
C#開發PACS、RIS醫學影像處理系統
目錄整理：
（一）PACS客戶端：
C#開發PACS醫學影像處理系統(七)：讀取影像Dicom資訊
C#開發PACS醫學影像處理系統(十)：Dicom影像下載策略與演算法
C#開發PACS醫學影像處理系統(十一)：Dicom影像掛片協議
C#開發PACS醫學影像處理系統(十二)：繪圖處理之圖形標記
C#開發PACS醫學影像處理系統(十三)：繪圖處理之病灶測量
C#開發PACS醫學影像處理系統(十四)：處理Dicom影像窗寬窗位
C#開發PACS醫學影像處理系統(十五)：Dicom影像交叉定位線演算法
C#開發PACS醫學影像處理系統(十六)：2D處理之影像平移和縮放
C#開發PACS醫學影像處理系統(十七)：2D處理之影像旋轉和翻轉
C#開發PACS醫學影像處理系統(十八)：Dicom使用LUT色彩增強和反色
C#開發PACS醫學影像處理系統(十九)：Dicom影像放大鏡
（二）PACS三維：MRP、MIP、VR
C#開發PACS醫學影像三維重建(一):使用VTK重建3D影像
（三）PACS網頁端：開發Web版本的PACS
C#開發Web端PACS(一):基於PACS客戶端思想重寫Web端
（四）PACS移動端：開發基於HTML5移動端版本的PACS
C#開發移動端PACS(一):使用HTML5和CSS3開發PACS手機端頁面
C#開發移動端PACS(二):使用 .Net MVC 開發手機端PACS服務端
（五）PACS服務端：
C#開發PACS醫學影像處理系統服務端(一):醫療裝置的連線與收圖
C#開發PACS醫學影像處理系統服務端(二):高併發架構
（六）PACS與RIS系統的通訊與整合
在RIS系統中調起PACS並開啟Dicom影像
（七）雲PACS與遠端會診
C#開發PACS醫學影像處理系統之雲PACS(區域PACS)(一):架構概述
C#開發PACS醫學影像處理系統之雲PACS(區域PACS)(二):遠端會診與雙向轉診
（八）科幻級視訊特效：使用Adobe After Effects 製作PACS影像處理系統宣傳視訊
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QQ：1850969244 近10年開發經驗，主攻C#、ASP MVC，HTML5， B/S C/S 皆可，目前研究醫療領域醫學影像相關技術， 任何技術問題歡迎加QQ交流。 |