医疗图像分割结果的3D可视化

1.1 Dicom 数据

Dicom文件包含了诸多的元数据信息（比如像素尺寸，每个维度的一像素代表真实世界里的长度），Dicom文件即文件后缀为.dcm的文件。

每个CT扫描的病例（case）可以包含几十到上百个dcm文件，想要可视化查看CT文件，以开源免费软件ITK-SNAP为例，直接将该case文件夹里的其中一个dcm拖进软件，可以看到这个CT扫描文件有134个dcm文件，每个slice大小为512 x 512，组成大小为512 x 512 x 134的3D数据。

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可以看到Voxel spacing = 0.597656 x 0.597656 x 2.5 和Origin = -145.5 x -158.2 x -356.2，CT数据的spacing是三个坐标轴中像素的间距，点击Finish既可以看到完整的CT图像。

可以使用Python的dicom依赖包来读取dicom数据dicom.read_file(‘a.dcm’)

1.2 mhd格式

每个病人一个mhd文件和一个同名的raw文件的格式，mhd即meta header data，数据头部信息，raw存储了像素信息，同样可以用ITK-SNAP软件打开。

一个mhd通常有几百兆，对应的raw文件只有1kb。mhd文件需要借助python的SimpleITK包来处理。

import Simple ITK as sitk

itk_img = sitk.ReadImage(‘a.mhd’)

img_array = sitk.GetArrayFromImage(itk_img)

1.3 NIfTI格式

标准NIfTI图像的扩展名是.nii，包含了头文件及图像资料。由于NIfTI格式和Analyze格式的关系，因此NIfTI格式也可使用独立的图像文件（.img）和头文件（.hdr）。单独的.nii格式文件的优势就是可以用标准的压缩软件（如gzip），而且一些分析软件包（比如FSL）可以直接读取和写入压缩的.nii文件（扩展名为.nii.gz）。

NIfTI格式的nii数据同样可以用ITK-SNAP软件打开，在python中同上采用SimpleITK包来处理。

2.3D可视化

由于ITK-SNAP的展示界面不够立体直观，可以借助paraview来展示我们的分割结果。

将分割好的.img或.nii文件拖到ITK-SNAP页面

将刚才的文件再次拖到ITK-SNAP页面，以分割图像模式加载

点击update即可在左下窗口显示立体分割结果

Segmentation->Export as Surface Mesh

第二项对标签分别生成方便后续选择性的展示，会给每个标签生成一个.vtk文件

打开paraview，file->open将上步生成的.vtk全部加载

1. 点Apply

2. 点想要展示的图层前面的眼睛

3. 选中想修改的图层进行设置。Solid color是单一颜色，下拉菜单里有normals可以设置炫酷的渐变

4.Opacity调透明度

5.Specular添加镜面高光效果

6.Surface可以改变展示效果

各个图层分别选中并设置，效果如下

可以鼠标控制旋转，滚轮缩放，选择性的展示想展示的部分。