В этом примере показано, как сегментировать том в приложении Volume Segmenter. Приложение Volume Segmenter предлагает множество способов исследовать том и сегментировать объекты в томе. Например, можно просмотреть объемный фрагмент за фрагментом или в виде 3-D представления. Чтобы разделить объект на сегменты, можно нарисовать интересующую область (ROI) с помощью инструментов рисования ROI или инструмента кистей. В этом примере создается двоичная маска, которая изолирует небольшую область мозга.
Загрузите том в рабочую область. В этом примере используется стек изображений мозга МРТ, хранящийся в MAT-файле vol_001.mat.
load(fullfile(toolboxdir('images'),'imdata',... 'BrainMRILabeled','images','vol_001.mat'));
Эта команда загружает названный объем 240 на 240 на 155 vol в рабочее пространство.
whos volName Size Bytes Class Attributes vol 240x240x155 17856000 uint16
Откройте приложение Volume Segmenter. Перейдите на вкладку Apps на панели инструментов MATLAB ®. В разделе Обработка изображений и компьютерное зрение щелкните Сегмент громкости .
Чтобы загрузить том в приложении Volume Segmenter, щелкните Открыть том на панели инструментов приложения. В этом примере выберите Открыть из рабочей области (Open from Workspace). В диалоговом окне «Импорт объема» выберите объем, загруженный в рабочее пространство. vol(Можно также указать том при открытии приложения с помощью volumeSegmenter команда: volumeSegmenter(vol).)
Приложение «Сегмент громкости» отображает 3-D представление тома на панели «Отображение 3-D» и отдельные фрагменты набора данных на панели «Фрагмент».
По умолчанию на панели «Фрагмент» отображается первый фрагмент данных. Приложение отображает номер фрагмента, отображаемого в верхней части изображения, например 1/155. В этом наборе данных первые несколько срезов не содержат изображений мозга.
Приложение также автоматически создает метку для сегментации в области Метки, используя имя по умолчанию Label1. На панели «Метки» можно определить несколько меток. Однако для создания двоичной маски необходимо использовать только одну метку.
Чтобы изменить имя метки, дважды щелкните имя метки. Чтобы изменить цвет, связанный с меткой, дважды щелкните квадрат цвета, отображаемый на панели «Метки». При необходимости можно загрузить существующий набор меток в приложение с помощью кнопки «Открыть метки».
Чтобы определить, что Вы хотите сегментировать, исследуйте объем, используя 3D стекло Показа и стекло Части.
На панели «Отображение 3-D» можно повернуть объем для просмотра данных под любым углом с помощью мыши. Можно также настроить отображение тома на вкладке Отображение 3-D на панели инструментов приложения. Например, если имеются метаданные, описывающие относительный размер вокселей, их можно указать в разделе «Пространственные ссылки» вкладки «Отображение 3-D» на панели инструментов приложения. Чтобы улучшить представление данных, можно изменить цвет фона, используемый при отображении 3-D, изменить порог и непрозрачность отображения и включить оси ориентации вместе с отображением, как показано на этом рисунке. С помощью данных МРТ головного мозга можно увидеть опухоль в височной доле, которую вы хотите сегментировать.
Можно также просмотреть каждый фрагмент тома на панели «Фрагмент». Используйте ползунок в нижней части панели для перехода от фрагмента к фрагменту. Вы можете видеть опухоль на срезе 35 через срез 88. По умолчанию на панели «Разрез» отображается объем, ориентированный вдоль оси X-Y, но его можно изменить с помощью кнопок в разделе «Ориентация» панели инструментов на вкладке «Сегмент». Панель «Фрагмент» также используется для определения маски с помощью инструментов рисования.
После определения объекта, который требуется сегментировать, можно использовать инструменты на вкладке «Рисование» на панели инструментов приложения для определения области. Выберите инструмент рисования, который требуется использовать, из инструментов окупаемости инвестиций: «Произвольный», «Вспомогательный произвольный», «Многоугольник» и инструмент «Краска кисти».
На панели «Фрагмент» перейдите к фрагменту, где впервые появляется объект, к фрагменту 35 и нарисуйте контур вокруг объекта. В данном примере используется инструмент рисования «Полигон». Щелкните, чтобы создать вершину, затем переместите курсор и щелкните еще раз, чтобы создать вторую вершину с прямой линией, соединяющей их. Продолжите этот процесс, чтобы создать соединенную линию. Чтобы добавить дополнительные вершины после завершения рисования, дважды щелкните кромку окупаемости инвестиций.
Можно перемещаться по объему, разделять на фрагменты и рисовать окупаемость инвестиций на каждом фрагменте, где появляется объект. Однако приложение Volume Segmenter предоставляет несколько автоматических средств интерполяции, которые помогают сегментировать объект по фрагментам.
Чтобы использовать интерполяцию, необходимо сначала вручную определить область на двух срезах. Вы уже определили область на первом срезе, где появляется объект, срез 35. Используйте тот же процесс, чтобы определить область на последнем срезе, где она появляется, срез 88. Приложение размещает две полосы поверх ползунка, используя цвет, связанный с меткой, чтобы указать фрагменты с ROI.
Для объекта, определенного на двух фрагментах, щелкните Автоинполиполировать (Auto Interpolate). Приложение автоматически определяет окупаемость инвестиций на всех промежуточных слайдах. Приложение использует синие полосы, чтобы указать все фрагменты, которые имеют ROI, которые теперь выглядят как сплошная полоса для среза, 35 к 88 среза.
Либо после определения ROI на двух фрагментах можно щелкнуть Интерполяция вручную (Manually Interpolate). С помощью этого параметра приложение открывает диалоговое окно Интерполяция вручную. Выберите две области, из которых требуется выполнить интерполяцию: Область 1 и Область 2. Чтобы выбрать первую область, используйте ползунок в нижней части диалогового окна, чтобы перейти к первому фрагменту с ROI, фрагментом 35, а затем щелкните внутри отображаемого ROI. Чтобы выбрать вторую область, щелкните Область 2 (Region Two), перейдите к 88 слайдов и щелкните внутри отображаемой окупаемости инвестиций (ROI). После выбора обеих областей щелкните Выполнить (Run) для интерполяции ROI на всех промежуточных фрагментах.
После использования интерполяции проверьте отдельные срезы на наличие удовлетворительных значений ROI. Обратите внимание, что ROI на срезе 71 не заполняет весь объект, который требуется сегментировать. Можно вручную настроить окупаемость инвестиций с помощью инструмента «Краска кисти». Можно также использовать один из инструментов на вкладке Автоматизировать (Automate). Например, можно использовать функцию «Активные контуры» для увеличения ROI на срезах, где она не заполняет весь размер опухоли. Можно также использовать функцию Добавить алгоритм (Add Algorithm), чтобы указать собственный алгоритм для работы с ROI.
Также можно использовать собственный алгоритм для работы с ROI. На вкладке Автоматизировать (Automate) щелкните Добавить алгоритм (Add Algorithm). Выберите, хотите ли Вы, чтобы Ваша обработка воздействовала на каждую 2-ю (Основанную на части) часть или на весь 3D (Основанный на объеме) объем.
В этом примере в разделе На основе фрагмента (Slice-Based) выберите опцию Создать (New) и щелкните Шаблон функции (Function Template), чтобы создать новую функцию, которая будет работать с каждым фрагментом 2-D. Приложение открывает шаблон в редакторе MATLAB. Замените образец кода в шаблоне на код, который требуется использовать. Ваша функция должна принимать два аргумента: каждый фрагмент как отдельное изображение и маску. Функция также должна возвращать изображение маски.
После завершения редактирования шаблона сохраните файл. Приложение Volume Segmenter автоматически создает кнопку на панели инструментов вкладки «Автоматизировать» для вашей функции. Чтобы проверить свою функцию на одном фрагменте, нажмите кнопку Выполнить. По умолчанию приложение применяет функцию только к текущему фрагменту.
После тестирования функции на одном срезе ее можно запустить на всех срезах или подмножестве срезов. Можно выполнить его от текущего фрагмента до конца (самый большой пронумерованный фрагмент) или от текущего фрагмента до начала (фрагмент 1). Можно также задать диапазон фрагментов, указав начальный и конечный фрагменты.
При выборе одного из параметров направления приложение обновляет номера фрагментов на экране. Этот экран используется для просмотра хода обработки.
Чтобы создать двоичный объем маски, щелкните Сохранить метки (Save Labels) на вкладке Сегментировать (Segmenter). Маску можно сохранить в MAT-файл или в переменную рабочей области. В этом примере щелкните Сохранить как переменную рабочей области (Save As Workspace Variable). В диалоговом окне Сохранить в рабочую область (Save to workspace) укажите, следует ли сохранять сегментацию в виде логической или категориальной маски. Выберите логический, (по умолчанию, если имеется только одна метка), присвойте переменной имя ,my_mask_volumeи нажмите OK. Приложение создает 3-D том класса logical с теми же размерами, что и исходный объем.
Для просмотра маски используйте volshow функция: volshow(my_mask_volume);.
