ITK 实例8 从缓冲器中输入图像数据

发布时间 2023-08-16 14:19:14作者: 一杯清酒邀明月
  1 #include "itkImage.h"
  2 #include "itkImportImageFilter.h"//包含 ImportImageFilter(图像像素数据导入缓冲器) 类的头文件
  3 #include "itkImageFileWriter.h"
  4 //这个例子阐述了如何将数据输入到 itk::Image 类中。这在同其他软件系统相连时更加有
  5 //用。许多系统都使用内存的一个邻近内存块作为图像像素数据的缓冲器。当前样例就是假定
  6 //这种情况并在缓冲器中插入一个 itk::ImportImageFilter ,从而产生一个图像作为输出。
  7 //我们调用内存中心块创建一个同步的图像并将这个内存块传给 ImportImageFilter 。这个
  8 //例子是基于运行上而设定的,用户必须提供一个输出文件名作为一个命令行变量。
  9 int main(int argc, char * argv[])
 10 {
 11   /*if( argc < 2 )
 12     {
 13     std::cerr << "Usage: " << std::endl;
 14     std::cerr << argv[0] << "  outputImageFile" << std::endl;
 15     return EXIT_FAILURE;
 16     }*/
 17   /*选择数据类型来表示图像像素。我们假设内存的外部内存块使用同样的数据类
 18     型来表示像素*/
 19   typedef unsigned char   PixelType;
 20   const unsigned int Dimension = 3;
 21  
 22   typedef itk::Image< PixelType, Dimension > ImageType;
 23   //ImportImageFilter 类型的实例化
 24   typedef itk::ImportImageFilter< PixelType, Dimension >   ImportFilterType;
 25   //使用 New( ) 方法创建一个滤镜对象importFilter然后指向一个智能指针
 26   ImportFilterType::Pointer importFilter = ImportFilterType::New();
 27   /*滤镜要求用户指定图像的大小来作为输出,使用 SetRgion() 方法即可做到。图像大小必
 28    须和当前调用的缓冲器的像素变量的数字相匹配*/
 29   ImportFilterType::SizeType  size;
 30   size[0]  = 200;  // size along X
 31   size[1]  = 200;  // size along Y
 32   size[2]  = 200;  // size along Z
 33   ImportFilterType::IndexType start;
 34   start.Fill(0);
 35  
 36   ImportFilterType::RegionType region;
 37   region.SetIndex( start );
 38   region.SetSize(  size  );
 39   importFilter->SetRegion( region );
 40   //使用 SetOrigin() 方法来指定输出图像的原点
 41   const itk::SpacePrecisionType origin[ Dimension ] = { 0.0, 0.0, 0.0 };
 42   importFilter->SetOrigin( origin );
 43   //使用 SetSpacing( ) 方法来传递输出图像的间距
 44   const itk::SpacePrecisionType  spacing[ Dimension ] =  { 1.0, 1.0, 1.0 };
 45   importFilter->SetSpacing( spacing );
 46   /*现在我们分配包含像素数据的内存块传递信息到 ImportImageFilter 。注意:我们使用与
 47   SetRegion() 方法指定的大小完全相同的尺寸。在实际应用中,你可以使用一个代表图像的
 48   不同的数据结构从一些其他的类库中得到这个缓冲器。*/
 49   const unsigned int numberOfPixels =  size[0] * size[1] * size[2];
 50   PixelType * localBuffer = new PixelType[ numberOfPixels ];
 51  
 52   const double radius = 80.0;
 53   /*这里可以用一个 binary sphere 来填充这个缓冲器。这里我们像 C 或 FOTTRAN 编程语
 54   言一样使用简单的 for () 循环。注意: ITK 在其访问像素的内部编码中不能使用 for () 循环。
 55   使用支持处理 n 维图像的 itk::ImageIterators 来代替执行所以的像素访问任务。*/
 56   const double radius2 = radius * radius;
 57   PixelType * it = localBuffer;
 58  
 59   for(unsigned int z=0; z < size[2]; z++)
 60     {
 61     const double dz = static_cast<double>( z )
 62       - static_cast<double>(size[2])/2.0;
 63     for(unsigned int y=0; y < size[1]; y++)
 64       {
 65       const double dy = static_cast<double>( y )
 66         - static_cast<double>(size[1])/2.0;
 67       for(unsigned int x=0; x < size[0]; x++)
 68         {
 69         const double dx = static_cast<double>( x )
 70           - static_cast<double>(size[0])/2.0;
 71         const double d2 = dx*dx + dy*dy + dz*dz;
 72         *it++ = ( d2 < radius2 ) ? 255 : 0;
 73         }
 74       }
 75     }
 76  /* 缓冲器在 SetImportPointer() 作用下传递到 ImportImageFilter 。注意这种方法的最后一个
 77  问题是当内存不再使用时指定谁来释放内存。当返回值为假时,表示当调用析构时
 78  ImportImageFilter 并没有释放缓冲器;另一方面,当返回值是真时,表示允许释放析构的输
 79  入滤镜上的内存块。
 80  由于 ImportImageFilter 释放了适当的内存块, C++ new() 操作就可以调用这些内存。用
 81  其他分配内存机制分配的内存,比如 C 中的 malloc 和 calloc ,将不会由 ImportImageFilter
 82  来释放适当的内存。换句话说,编程应用者就需要确保仅仅给 ImportImageFilter 命令来释放
 83  C++ 新操作分配内存。*/
 84   const bool importImageFilterWillOwnTheBuffer = true;
 85   importFilter->SetImportPointer( localBuffer, numberOfPixels,
 86                                   importImageFilterWillOwnTheBuffer );
 87   typedef itk::ImageFileWriter< ImageType > WriterType;
 88   WriterType::Pointer writer = WriterType::New();
 89  
 90   writer->SetFileName(argv[1]);
 91   writer->SetFileName("123.png");
 92   /*最后,我们将这个滤镜的输出连到一个管道上。为简便起见,我们在这里只使用一个
 93   writer ,当然其他任何滤镜都可以:*/
 94   writer->SetInput(  importFilter->GetOutput()  );
 95  
 96   try
 97     {
 98     writer->Update();
 99     }
100   catch( itk::ExceptionObject & exp )
101     {
102     std::cerr << "Exception caught !" << std::endl;
103     std::cerr << exp << std::endl;
104     return EXIT_FAILURE;
105     }
106   return EXIT_SUCCESS;
107 }
108 //注意:我们传递 true 作为 SetImportPointer() 的最后问题就不需要对缓冲器调用释放操
109 //作。现在缓冲器归 ImportImageFilter 所有

输入图像123.png       

 写入数据后的图像123.png