obliqueslice

Извлеките наклонный срез из 3-D объемных данных

свернуть все на странице

Синтаксис

B = obliqueslice(V,point,normal)
B = obliqueslice(___,Name,Value)
[B,x,y,z] = obliqueslice(___)

Описание

пример

B = obliqueslice(V,point,normal) извлекает 2D наклонный срез из 3-D объемных данных V. Срез извлечен со ссылкой на данную точку на объеме и векторе нормали. Режущая плоскость перпендикулярна вектору нормали и проходит через заданную точку.

Для получения информации о том, как срез извлечен относительно данной точки и нормального, смотрите Наклонное Разрезание.

пример

B = obliqueslice(___,Name,Value) задает опции с помощью одних или нескольких аргументов name-value в дополнение к входным параметрам в предыдущем синтаксисе.

пример

[B,x,y,z] = obliqueslice(___) также возвращает 3-D Декартовы координаты извлеченного среза во входном объеме. Для получения информации о том, как значения интенсивности в этих 3-D координатах сопоставлены с 2D плоскостью, видят Значения Отображения от 3-D Координатного пространства до Плоскости изображения.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Загрузите 3-D объемный набор данных в рабочую область. 

load mri

Удалите одноэлементные размерности при помощи squeeze функция.

V = squeeze(D);

Отобразите горизонтальные срезы данных при помощи montage функция.

montage(V,map,'Size',[3 9]);

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type image.

Задайте точку в объеме для среза, чтобы пройти. 

point = [73 50 15.5];

Задайте вектор нормали в 3-D координатном пространстве.

normal = [0 15 20];

Извлеките срез из объемных данных. Срез перпендикулярен вектору нормали и проходит через заданную точку.

[B,x,y,z] = obliqueslice(V,point,normal);

Отобразите извлеченный срез в 3-D координатном пространстве.

figure
surf(x,y,z,B,'EdgeColor','None','HandleVisibility','off');
grid on
view([-38 12])
colormap(gray)
xlabel('x-axis')
ylabel('y-axis');
zlabel('z-axis');
title('Slice in 3-D Coordinate Space')

Постройте точку и вектор нормали.

hold on
plot3(point(1),point(2),point(3),'or','MarkerFaceColor','r');
plot3(point(1)+[0 normal(1)],point(2)+[0 normal(2)],point(3)+[0 normal(3)], ...
    '-b','MarkerFaceColor','b');
hold off
legend('Point in the volume','Normal vector')

Figure contains an axes object. The axes object with title Slice in 3-D Coordinate Space contains 2 objects of type line. These objects represent Point in the volume, Normal vector.

Отобразите извлеченный срез в плоскости изображения.

figure
imshow(B,[])
title('Slice in Image Plane')

Figure contains an axes object. The axes object with title Slice in Image Plane contains an object of type image.

Скрипт Open Live Script

Загрузите 3-D объемный набор данных в рабочую область.

s = load(fullfile(toolboxdir('images'),'imdata','BrainMRILabeled','images','vol_001.mat'));
V = s.vol;

Отобразите горизонтальные срезы данных при помощи montage функция.

montage(V,'Indices',12:118,'Size',[8 12],'DisplayRange',[]);

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type image.

Задайте вектор нормали к плоскости в 3-D координатном пространстве.

normal = [20 0 10];

Извлеките несколько срезов вдоль направления вектора нормали с помощью for цикл. В каждой итерации:

  • Задайте точку, что срез должен пройти.

  • Извлеките срез, задав выходной размер к 'Full' и значение заливки для дополнения пикселей как 255. Извлеченные срезы перпендикулярны вектору нормали и проходят через заданную точку.

  • Отобразите извлеченные срезы. 

sliceIdx = 10:5:180;

figure
for s = 1:length(sliceIdx)
    
    pt = [sliceIdx(s) 150 80];
    [B,x,y,z] = obliqueslice(V,pt,normal,'OutputSize','Full','FillValues',255);

    Bslices(:,:,s) = B;

    % Display the slice in 3-D coordinate space
    subplot('Position',[0.11 0.36 0.38 0.5])
    surf(x,y,z,B,'EdgeColor','None','HandleVisibility','off');
    grid on
    view([-24 12])
    colormap(gray)
    xlabel('x-axis')
    ylabel('y-axis');
    zlabel('z-axis');
    zlim([0 155]);
    ylim([0 250]);
    xlim([0 250]);
    title('Slice in 3-D Coordinate Space') 
    % Plot the point and the normal vector.
    hold on
    plot3(pt(1),pt(2),pt(3),'or','MarkerFaceColor','r')
    plot3( ...
        pt(1)+[-normal(1) normal(1)], ...
        pt(2)+[-normal(2) normal(2)], ...
        pt(3)+[-normal(3) normal(3)], ...
        '-b','MarkerFaceColor','b')
    legend('Point in the volume','Normal vector','Position',[0.1 0.12 0.3 0.08])
    hold off   
    % Display the extracted slice.
    subplot('Position',[0.6 0.37 0.34 0.49])
    imshow(B,[])
    title('Slice in Image Plane')
    pause(0.5);  
end

Figure contains 2 axes objects. Axes object 1 with title Slice in 3-D Coordinate Space contains 2 objects of type line. These objects represent Point in the volume, Normal vector. Axes object 2 with title Slice in Image Plane contains an object of type image.

Отобразите извлеченные фрагменты изображения при помощи montage функция.

figure
montage(Bslices,'Size',[5 7],'DisplayRange',[]);

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type image.

Входные параметры

свернуть все

Введите объем в виде 3-D числового или 3-D категориального массива.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | logical | categorical

Укажите в объеме в виде вектора-строки с 3 элементами из формы [px py pz].

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

Вектор нормали в виде вектора-строки с 3 элементами из формы [a b c]. Вектор нормали является вектором, который перпендикулярен поверхности или плоскости.

Чтобы извлечь ортогональный срез, можно установить вектор нормали на одно из этих значений:

  • [1 0 0] — срез Извлечения в yz - плоскость.

  • [0 1 0] — срез Извлечения в xz - плоскость.

  • [0 0 1] — срез Извлечения в xy - плоскость.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

Аргументы name-value

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: obliqueslice(V,point,normal,'OutputSize','Full')

Метод интерполяции в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Method' и одно из этих значений:

  • 'linear' — линейная интерполяция

  • 'nearest' Интерполяция по ближайшему соседу

Если V является числовым, значения по умолчанию метода интерполяции к 'linear' но может также быть задан как 'nearest'. Если V является категориальным, затем методом интерполяции должен быть 'nearest'.

Типы данных: char | string

Размер выходного изображения в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'OutputSize' и одно из этих значений:

  • 'limit' — Размер выходного изображения является фактическим размером 2D среза относительно размерностей входного объема. Если извлеченная область среза не является квадратной или прямоугольной, функция автоматически заполняет извлеченную область среза дополнительными пикселями, чтобы дать к квадратному или прямоугольному изображению.

  • 'full' — Размер выходного изображения не может быть равен фактическому размеру 2D среза. Размер выходного изображения установлен в максимальный размер среза, который может быть получен из входного объема относительно вектора нормали normal. Чтобы изменить размер изображения, граница извлеченного 2D среза дополнена дополнительными строками и столбцами.

    Значение заливки для заполненных пикселей 0 по умолчанию. Можно использовать 'FillValues'аргумент пары "имя-значение", чтобы изменить значение.

Типы данных: char | string

Заполните значение для заполненных пикселей в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'FillValues' и числовой скаляр, вектор символов или missing.

Когда V числовой массив, задать

  • 0 для нулевого дополнения.

  • числовой скаляр для постоянного дополнения.

Когда V категориальный массив, задать

  • вектор символов, который обозначает категорию во входных данных. Чтобы знать категории, используйте categories функция.

  • missing, если категория во входных данных равна <undefined>.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | char

Выходные аргументы

свернуть все

Выведите 2D срез, возвращенный как числовая или категориальная матрица. Тип данных выходного среза - то же самое как тип данных входного объема.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | logical | categorical

x- выходного среза в 3-D объеме, возвращенном как числовая матрица размера то же самое как выходной срез, B.

Типы данных: single

y- выходного среза в 3-D объеме, возвращенном как числовая матрица размера то же самое как выходной срез, B.

Типы данных: single

z- выходного среза в 3-D объеме, возвращенном как числовая матрица размера то же самое как выходной срез, B.

Типы данных: single

Больше о

свернуть все

Наклонное разрезание

Учитывая точку (px, py, pz) и вектор нормали (a, b, c), функция решает плоское уравнение a (x-px) +b (y-py) +c (z-pz) = 0

Точка (px, py, pz) находится в объемных данных. Режущая плоскость перпендикулярна вектору нормали и проходит через данную точку.

Отображение значений от 3-D координатного пространства до плоскости изображения

Порядок, в котором координаты извлеченного среза в трехмерном пространстве сопоставлен с 2D плоскостью, зависит от своего наклонного угла относительно горизонтальных и вертикальных плоскостей.

obliqueslice функция возвращает выходные матрицы xY, и z это содержит x, y, координаты z точек в 3-D координатном пространстве, которые формируют фрагмент изображения. obliqueslice функция интерполирует значения интенсивности в этих точках и сопоставляет его с 2D плоскостью. Первое значение в выходных матрицах, x (1,1), y (1,1), z (1,1) задает 3-D координату точки, которая сопоставляет как верхний левый пиксель, (1, 1) в плоскости изображения. Начиная с этой точки, 3-D координаты, которые составляют фрагмент изображения наряду со связанными значениями интенсивности, читаются в слева направо, порядок скана от начала до конца. Эти значения интенсивности заполняют 2D плоскость изображения в том же самом слева направо, порядке скана от начала до конца.

Предположим, что V является входом, объемными данными и B является выход 2D изображение, затем B (i, j) = V (a, b, c).

Где, a = x (i, j), b = y (i, j), и c = z (i, j).

Смотрите также

Функции

Объекты

Введенный в R2020a

Документация Image Processing Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте