三维图像处理的MATLAB

你需要知道的三件事

什么是3D图像处理?

三维图像处理是对三维图像数据进行可视化、处理和分析的过程几何转换、过滤、图像分割,以及其他形态学操作。

3D图像处理通常用于医学成像,从MRI或CT扫描等射线照相源分析DICOM或NIFI图像。您还可以使用显微镜中的3D图像处理技术来检测和分析组织样品或痕量神经元。

Medviso工程师使用MATLAB为全世界的临床医生开发生产心血管分析软件。

除了医学成像之外,您可以使用3D图像处理技术来处理行李的安全扫描或分析材料的扫描以了解其结构。其他应用领域包括用于防御系统的消费电子或空中监控的视频活动识别。

三维图像处理技术

在处理3D图像数据时,有许多技术可以使用。这些技术根据您要完成的任务而有所不同——包括导入、可视化、处理和分析数据。

这个图表突出了3D图像处理工作流程的关键组件。

图像导入和可视化

3D图像数据可以来自各种设备和文件格式。为了有效地导入和可视化3D图像,可以访问图像的底层数据和元数据是很重要的。

您可以使用各种方法来可视化3D图像,这取决于您想要观察的细节。在某些应用程序中,您可能希望将3D数据可视化为一个呈现的体积。

观看渲染的3D螺旋量。

在其他应用程序中,您可能希望将3D数据视为三维坐标系中的2D平面。

将3D卷视为2D切片。

图像过滤和增强

3D图像通常包含不需要的噪声,这些噪音模糊或不太暗示您感兴趣的卷的功能。应用图像滤波器,归一化图像对比度或执行形态操作是用于消除3D图像噪声的常见技术。

图像配准

当使用3D图像数据集时,图像通常来自不同的设备,或当设备移动时,这可能会通过旋转或倾斜和缩放差异引入不对齐。您可以消除或减少这种错位使用3D几何变换和图像注册技巧。

注册多模式医学图像

图像分割

在分析卷或3D图像时,您可能希望隔离某些区域仅在感兴趣区域上执行计算。例如,如果要计算盒子内的瓶子的音量,则可以使用图像分割将瓶子与盒子内其他结构物的三维图像进行分割。

三维图像处理的MATLAB

MATLAB提供交互式应用程序和功能来加速三维图像处理工作流程。探索下面的例子来学习更多关于使用MATLAB完成3D图像处理任务的知识。

导入3D图像数据

使用MATLAB,您可以使用交互式应用程序或内置功能从各种文件格式导入3D图像数据,例如TIFF,DICOM或NIFI。

DICOM Browser app allows you to explore collections of DICOM files.

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DICOM浏览器应用程序允许您探索DICOM文件集合。

可视化卷数据

MATLAB允许您可视化和探索标记或未标记的3D图像数据。

Volume Viewer app lets you interact with and view 3D volumetric or labeled 3D volumetric data.   

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体积查看器应用程序让您与和查看3D体积或标记的3D体积数据交互。

从不同的方式注册3D图像

MATLAB支金宝app持来自各种方式的图像,并提供内置图像注册工作流以集成它们。

例子演示如何使用基于强度的注册自动对齐两个体积数据集。

图像滤波和增强操作

使用MATLAB,您可以使用像高斯滤波,盒子滤波或图像形态等各种图像过滤技术减少噪声或增强图像。

例子展示了如何使用3D高斯滤波来平滑人脑的核磁共振图像。

3D数据的分割组件

MATLAB提供交互式应用程序和内置功能,帮助您自动化3D图像分割例程。

例子显示如何使用活动轮廓(蛇)执行3D分段。交互式段2D卷的卷使用图像裂殖体应用为此创建一个起点活动轮廓算法。

3D图像处理使用深度学习

一个深度学习三维图像处理的方法可能涉及使用卷积神经网络和语义分割以自动学习,检测和标记3D图像中的相关功能。

例子演示了如何使用MATLAB训练一个三维U-Net网络,并在三维图像中执行脑肿瘤的语义分割。