ITK 实现 RBG 图片读取、平移旋转等操作

灰度图读取介绍

itk 默认读取图片的格式为灰度图，读取过程分为下面三个部分：

• 定义 PixelType，一般 为 float 或 unsigned char;

• 通过 itk::Image<Pixeltype,Dimension> 完成图像类型的定义;

• 利用 itk::FileImageName 创建 reader 实例，并通过文件路径对单通道图片、或 Mha 三维图像读取，

下方为其中的核心代码：

using PixlType = unsigned char;
​
using ImageType = itk::Image<PixlType,3>;
using ReaderType = itk::ImageFileReader<ImageType>; 
​
ReaderType::Pointer reader = ReaderType::New();
​
reader->SetFileName(OpenPath);</pre>

RGB 读取流程

与灰度图不同的是，针对 RGB 图像，ITK 提供了一个专有的类 itk::RGBPixel() ，用于像素类型定义，而后面图像类型定义、图像读取与 Gray 图没有太大的区别

为了加深理解应用，这里写了一个例子；代码功能流程如下：

• 读取 RGB 图像

• 图像读取之后沿着X 、Y轴分别平移，以图像中心作为中心进行旋转某一角度;

• 变换后的图像再以 RGB 图像格式进行保存；

#include<itkRGBPixel.h>
#include<itkImage.h>
#include<itkImageFileReader.h>
#include<itkImageFileWriter.h>
#include<itkPNGImageIOFactory.h>
#include<itkResampleImageFilter.h>
#include<itkCenteredRigid2DTransform.h>
​
#include<iostream>
#include<cmath>
​
# define PI acos(-1)
​
using namespace std;
​
int RGB_Read_main()
{
​
 itk::PNGImageIOFactory::RegisterOneFactory();
​
 string Open_Path = "D:/ceshi1/1/203.png";
 string Save_Path = "D:/ceshi1/1/203_1.png";
​
​
 using PixelType = itk::RGBPixel<unsigned char>;
​
 constexpr unsigned int Dimension = 2;
 using ImageType = itk::Image<PixelType, Dimension>;
​
 using ReadType = itk::ImageFileReader<ImageType>;
 using WriteType = itk::ImageFileWriter<ImageType>;
​
 ReadType::Pointer reader = ReadType::New();
 WriteType::Pointer writer = WriteType::New();
​
​
 reader->SetFileName(Open_Path);
 writer->SetFileName(Save_Path);
​
 reader->Update();
​
 const ImageType::SpacingType& spacing = reader->GetOutput()->GetSpacing();
 const ImageType::PointType& origin = reader->GetOutput()->GetOrigin();
 const ImageType::SizeType size = reader->GetOutput()->GetLargestPossibleRegion().GetSize();
​
​
 using TransformType = itk::CenteredRigid2DTransform<double>;
 using RescaleImageType = itk::ResampleImageFilter<ImageType, ImageType>;
​
 TransformType::Pointer transform = TransformType::New();
 RescaleImageType::Pointer rescale = RescaleImageType::New();
​
 TransformType::OutputVectorType translation1;
 translation1[0] = 12.0;
 translation1[1] = 13.1;
​
 const double imageCenterx = origin[0] + spacing[0] * size[0] / 2.0;
 const double imageCenterY = origin[1] + spacing[1] * size[1] / 2.0;
​
 transform->SetTranslation(translation1);
 transform->SetAngle(2 * PI / 180.0);
​
 TransformType::OutputPointType Center;
 Center[0] = imageCenterx;
 Center[1] = imageCenterY;
 transform->SetCenter(Center);
​
 cout << "Center1 ::" << imageCenterx << endl;
 cout << "Center2::" << imageCenterY << endl;
​
​
 rescale->SetDefaultPixelValue(100);
 rescale->SetTransform(transform);
 rescale->SetSize(reader->GetOutput()->GetLargestPossibleRegion().GetSize());
 rescale->SetOutputOrigin(reader->GetOutput()->GetOrigin());
 rescale->SetOutputSpacing(reader->GetOutput()->GetSpacing());
 rescale->SetOutputDirection(reader->GetOutput()->GetDirection());
 rescale->SetInput(reader->GetOutput());
​
 writer->SetInput(rescale->GetOutput());
​
​
 try
 {
 writer->Update();
 cout << "Sucessfully Converted !" << endl;
 return EXIT_SUCCESS;
 }
 catch (itk::ExceptionObject & e)
 {
 cout << e.what() << endl;
 cout << "Expectation  Caught!!!" << endl;
 return EXIT_FAILURE;
 }
​
​

代码中实现图像变换，用到的是 itkCenteredRigid2DTransform.h 类，该类的基本功能就是面向 2D 图像进行中心刚性变换；用 CenteredRigid2DTransform 做变换时，需要提供三个参数：
1，x、y 轴平移量；
2，旋转中心坐标；
3，旋转弧度(弧度 = 角度*Π/180，这里设置的是双精度 )；

最后把 transform 矩阵应用到源图像时，需要借助 ResampleImageFilter 对源图像做重采样操作，最后结果如下：

save.png

这里设定的参数分别为：

• X、Y 轴平移量12.0,13.1;

• 旋转中心：源图像中心点；

• 旋转角度：20°*Π/180；