Python opencv医学处理的实现过程

题目描述

利用opencv或其他工具编写程序实现医学处理。

实现过程

# -*- coding: utf-8 -*-
'''
作者 : 丁毅
开发时间 : 2021/5/9 16:30
'''
import cv2
import numpy as np


# 图像细化
def vthin(image, array):
    rows, cols = image.shape
    next = 1
    for i in range(rows):
        for j in range(cols):
            if next == 0:
                next = 1
            else:
                m = int(image[i, j - 1]) + int(image[i, j]) + int(image[i, j + 1]) if 0 < j < cols - 1 else 1
                if image[i, j] == 0 and m != 0:
                    a = [0]*9
                    for k in range(3):
                        for l in range(3):
                            if -1 < (i - 1 + k) < rows and -1 < (j - 1 + l) < cols and image[i - 1 + k, j - 1 + l] == 255:
                                a[k * 3 + l] = 1
                    sum = a[0] * 1 + a[1] * 2 + a[2] * 4 + a[3] * 8 + a[5] * 16 + a[6] * 32 + a[7] * 64 +  a[8] * 128
                    image[i, j] = array[sum]*255
                    if array[sum] == 1:
                        next = 0
    return image


def hthin(image, array):
    rows, cols = image.shape
    next = 1
    for j in range(cols):
        for i in range(rows):
            if next == 0:
                next = 1
            else:
                m = int(image[i-1, j]) + int(image[i, j]) + int(image[i+1, j]) if 0 < i < rows-1 else 1
                if image[i, j] == 0 and m != 0:
                    a = [0]*9
                    for k in range(3):
                        for l in range(3):
                            if -1 < (i-1+k) < rows and -1 < (j-1+l) < cols and image[i-1+k, j-1+l] == 255:
                                a[k*3+l] = 1
                    sum = a[0]*1+a[1]*2+a[2]*4+a[3]*8+a[5]*16+a[6]*32+a[7]*64+a[8]*128
                    image[i, j] = array[sum]*255
                    if array[sum] == 1:
                        next = 0
    return image


array = [0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,\
         0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
         0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,\
         0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0,\
         1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0]


# 显示灰度图
img = cv2.imread(r"c:\users\pc\desktop\vas0.png",0)
cv2.imshow("img1",img)

# 自适应阈值分割
img2 = cv2.adaptivethreshold(img, 255, cv2.adaptive_thresh_mean_c, cv2.thresh_binary, 17, 4)
cv2.imshow('img2', img2)


# 图像反色
img3 = cv2.bitwise_not(img2)
cv2.imshow("img3", img3)

# 图像扩展
img4 = cv2.copymakeborder(img3, 1, 1, 1, 1, cv2.border_reflect)
cv2.imshow("img4", img4)

contours, hierarchy = cv2.findcontours(img4, cv2.retr_external, cv2.chain_approx_none)
# 消除小面积
img5 = img4
for i in range(len(contours)):
    area = cv2.contourarea(contours[i])
    if (area < 80) | (area > 10000):
        cv2.drawcontours(img5, [contours[i]], 0, 0, -1)
cv2.imshow("img5", img5)

num_labels, labels, stats, centroids = cv2.connectedcomponentswithstats(img5, connectivity=8, ltype=none)
# print(stats)
s = sum(stats)
img6 = np.ones(img5.shape, np.uint8) * 0
for (i, label) in enumerate(np.unique(labels)):
    # 如果是背景，忽略
    if label == 0:
        # print("[info] label: 0 (background)")
        continue
    numpixels = stats[i][-1]
    div = (stats[i][4]) / s[4]
    # print(div)
    # 判断区域是否满足面积要求
    if round(div, 3) > 0.002:
        color = 255
        img6[labels == label] = color
cv2.imshow("img6", img6)

# 图像反色
img7 = cv2.bitwise_not(img6)

# 图像细化
for i in range(10):
    vthin(img7, array)
    hthin(img7, array)
cv2.imshow("img7",img7)

# 边缘检测
img8 = cv2.canny(img6, 80, 255)
cv2.imshow("img8", img8)

# 使灰度图黑白颠倒
img9 = cv2.bitwise_not(img8)
cv2.imshow("img9", img9)

cv2.waitkey(0)

运行结果

问题及解决方法
1.自适应阈值处理运行报错

解决方式：

void adaptivethreshold(inputarray src, outputarray dst, double
maxvalue, int adaptivemethod, int thresholdtype, int bolcksize, double c)

src：inputarray类型的src，输入图像，填单通道，单8位浮点类型mat即可。
dst：函数运算后的结果存放在这。即为输出图像（与输入图像同样的尺寸和类型）。
maxvalue：预设满足条件的最大值。
adaptivemethod自适应阈值算法。
adaptive_thresh_mean_c 或 adaptive_thresh_gaussian_c两种。
thresholdtype：指定阈值类型。可选择thresh_binary或者thresh_binary_inv两种（即二进制阈值或反二进制阈值）。
bolcksize：表示邻域块大小，用来计算区域阈值，一般选择为3、5、7......等。
c：参数c表示与算法有关的参数，它是一个从均值或加权均值提取的常数，可以是负数。
根据报错提示及参数解释，blocksize的取值需要大于1且为奇数。

2.图像扩展

方式：使用cv2.copymakeborder()函数。
主要参数：

src ：输入的图片。
top, bottom, left, right ：相应方向上的边框宽度。
bordertype：定义要添加边框的类型，详情参考链接。

3.面积选择

方式：选择满足面积80-10000的图像输出, 去除噪声位置元素。

4.图像细化

方式：经过一层层的剥离，从原来的图中去掉一些点，但仍要保持原来的形状，直到得到图像的骨架。骨架，可以理解为图像的中轴。

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