当前位置 博文首页 > Python opencv医学处理的实现过程

    Python opencv医学处理的实现过程

    作者:Dream丶Killer 时间:2021-06-08 18:21

    题目描述

    利用opencv或其他工具编写程序实现医学处理。

    实现过程

    # -*- coding: utf-8 -*-
    '''
    作者 : 丁毅
    开发时间 : 2021/5/9 16:30
    '''
    import cv2
    import numpy as np
    
    
    # 图像细化
    def VThin(image, array):
        rows, cols = image.shape
        NEXT = 1
        for i in range(rows):
            for j in range(cols):
                if NEXT == 0:
                    NEXT = 1
                else:
                    M = int(image[i, j - 1]) + int(image[i, j]) + int(image[i, j + 1]) if 0 < j < cols - 1 else 1
                    if image[i, j] == 0 and M != 0:
                        a = [0]*9
                        for k in range(3):
                            for l in range(3):
                                if -1 < (i - 1 + k) < rows and -1 < (j - 1 + l) < cols and image[i - 1 + k, j - 1 + l] == 255:
                                    a[k * 3 + l] = 1
                        sum = a[0] * 1 + a[1] * 2 + a[2] * 4 + a[3] * 8 + a[5] * 16 + a[6] * 32 + a[7] * 64 +  a[8] * 128
                        image[i, j] = array[sum]*255
                        if array[sum] == 1:
                            NEXT = 0
        return image
    
    
    def HThin(image, array):
        rows, cols = image.shape
        NEXT = 1
        for j in range(cols):
            for i in range(rows):
                if NEXT == 0:
                    NEXT = 1
                else:
                    M = int(image[i-1, j]) + int(image[i, j]) + int(image[i+1, j]) if 0 < i < rows-1 else 1
                    if image[i, j] == 0 and M != 0:
                        a = [0]*9
                        for k in range(3):
                            for l in range(3):
                                if -1 < (i-1+k) < rows and -1 < (j-1+l) < cols and image[i-1+k, j-1+l] == 255:
                                    a[k*3+l] = 1
                        sum = a[0]*1+a[1]*2+a[2]*4+a[3]*8+a[5]*16+a[6]*32+a[7]*64+a[8]*128
                        image[i, j] = array[sum]*255
                        if array[sum] == 1:
                            NEXT = 0
        return image
    
    
    array = [0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,\
             0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
             0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
             0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
             0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,\
             0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0,\
             1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0]
    
    
    # 显示灰度图
    img = cv2.imread(r"C:\Users\pc\Desktop\vas0.png",0)
    cv2.imshow("img1",img)
    
    # 自适应阈值分割
    img2 = cv2.adaptiveThreshold(img, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 17, 4)
    cv2.imshow('img2', img2)
    
    
    # 图像反色
    img3 = cv2.bitwise_not(img2)
    cv2.imshow("img3", img3)
    
    # 图像扩展
    img4 = cv2.copyMakeBorder(img3, 1, 1, 1, 1, cv2.BORDER_REFLECT)
    cv2.imshow("img4", img4)
    
    contours, hierarchy = cv2.findContours(img4, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
    # 消除小面积
    img5 = img4
    for i in range(len(contours)):
        area = cv2.contourArea(contours[i])
        if (area < 80) | (area > 10000):
            cv2.drawContours(img5, [contours[i]], 0, 0, -1)
    cv2.imshow("img5", img5)
    
    num_labels, labels, stats, centroids = cv2.connectedComponentsWithStats(img5, connectivity=8, ltype=None)
    # print(stats)
    s = sum(stats)
    img6 = np.ones(img5.shape, np.uint8) * 0
    for (i, label) in enumerate(np.unique(labels)):
        # 如果是背景,忽略
        if label == 0:
            # print("[INFO] label: 0 (background)")
            continue
        numPixels = stats[i][-1]
        div = (stats[i][4]) / s[4]
        # print(div)
        # 判断区域是否满足面积要求
        if round(div, 3) > 0.002:
            color = 255
            img6[labels == label] = color
    cv2.imshow("img6", img6)
    
    # 图像反色
    img7 = cv2.bitwise_not(img6)
    
    # 图像细化
    for i in range(10):
        VThin(img7, array)
        HThin(img7, array)
    cv2.imshow("img7",img7)
    
    # 边缘检测
    img8 = cv2.Canny(img6, 80, 255)
    cv2.imshow("img8", img8)
    
    # 使灰度图黑白颠倒
    img9 = cv2.bitwise_not(img8)
    cv2.imshow("img9", img9)
    
    cv2.waitKey(0)

    运行结果

    问题及解决方法
    1.自适应阈值处理运行报错
    参考链接
    解决方式:

    void adaptiveThreshold(InputArray src, OutputArray dst, double
    maxValue, int adaptiveMethod, int thresholdType, int bolckSize, double C)

    • srcInputArray类型的src,输入图像,填单通道,单8位浮点类型Mat即可。
    • dst:函数运算后的结果存放在这。即为输出图像(与输入图像同样的尺寸和类型)。
    • maxValue:预设满足条件的最大值。
    • adaptiveMethod自适应阈值算法。
    • ADAPTIVE_THRESH_MEAN_CADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C两种。
    • thresholdType:指定阈值类型。可选择THRESH_BINARY或者THRESH_BINARY_INV两种(即二进制阈值或反二进制阈值)。
    • bolckSize:表示邻域块大小,用来计算区域阈值,一般选择为3、5、7......等。
    • C:参数C表示与算法有关的参数,它是一个从均值或加权均值提取的常数,可以是负数。
    • 根据报错提示及参数解释,blockSize的取值需要大于1且为奇数。

    2.图像扩展

    参考链接
    方式:使用cv2.copyMakeBorder()函数。
    主要参数:

    • src : 输入的图片。
    • top, bottom, left, right :相应方向上的边框宽度。
    • borderType:定义要添加边框的类型,详情参考链接。

    3.面积选择
    参考链接
    方式:选择满足面积80-10000的图像输出, 去除噪声位置元素。

    4.图像细化
    参考链接
    方式:经过一层层的剥离,从原来的图中去掉一些点,但仍要保持原来的形状,直到得到图像的骨架。骨架,可以理解为图像的中轴。

    js