ITK 基礎(二) — 圖像分割 General Threshold

General Threshold 介紹

上篇文章介紹了 ITK 中的二值化分割，最終得到的是 二值圖像（圖像中只有兩種像素值），

但有時我們會遇到另外一種需求，只改變某一閾值範圍的像素值，其他部分保留；這時二值化分割已經滿足不了我們的基本需求了，需要尋求另外一種方法。

本篇教程介紹 ITK 中的 General Threshold ，是二值化的改進版，可以只改變某一範圍內的像素值，並且其它範圍內像素值得到保留。

原理講解

General Threshold 中用到了三種分割方式：

第一種，原理圖如下，該方法需要設置一個低臨界閾值 Lower Threshold，圖像中像素值若低於這個值，其值變爲 Outsidevalue，否則像素值不變；

該方法中需要設置二個參數，低像素值設定用到的是 ThresholdBelow() 函數；用戶指定 Outsidevalue；

第二種，方法中需要設置一個高臨界閾值 Upper Threshold，圖像中像素值若高於這個值，像素值將變成 Outsidevalue，否則像素值不變；

該方法中也需要設置二個參數，高閾值設定用到 ThresholdAbove() 函數，用戶指定 Outsidevalue;

第三種，結合了前兩種，該方法需要設置兩個閾值臨界 Lower Threshold 和 Upper Threshold 兩個值，若像素值介於兩者之間則不變，否則設爲 Outsidevalue；

方法中需要設置三個參數，低閾值設定用到 ThresholdBelow() 函數，高閾值設定用到 ThresholdAbove() 函數，用戶指定 Outsidevalue;

代碼實現

General Threshold 分割方法用到主要頭文件爲 itk::ThresholdImageFilter ；該 Filter 中閾值的設置用到兩個函數：

• ThresholdAbove() ；
• ThresholdBelow() ；

#include<itkThresholdImageFilter.h>
#include<itkImage.h>
#include<itkImageFileReader.h>
#include<itkImageFileWriter.h>
#include<itkPNGImageIOFactory.h>
#include<string.h>

using namespace std;

int main()
{
	itk::PNGImageIOFactory::RegisterOneFactory();
	string input_name = "D:/ceshi1/ITK/Filter/General_Seg/input.png";
	string output_name1 = "D:/ceshi1/ITK/Filter/General_Seg/output1.png";
	string output_name2 = "D:/ceshi1/ITK/Filter/General_Seg/output2.png";
	string output_name3 = "D:/ceshi1/ITK/Filter/General_Seg/output3.png";

	using PixelType = unsigned char;
	using ImageType = itk::Image<PixelType, 2>;
	using FilterType = itk::ThresholdImageFilter<ImageType>;
	using ReaderType = itk::ImageFileReader<ImageType>;
	using WriterType = itk::ImageFileWriter<ImageType>;
	
	ReaderType::Pointer reader = ReaderType::New();
	WriterType::Pointer writer = WriterType::New();
	FilterType::Pointer filter = FilterType::New();


	reader->SetFileName(input_name);
	writer->SetFileName(output_name1);
	writer->SetInput(filter->GetOutput());
	
	filter->SetInput(reader->GetOutput());
	
	//first Threshold method;
	filter->SetOutsideValue(0);
	filter->ThresholdBelow(170);

	try
	{
		filter->Update();
		writer->Update();

	}
	catch (exception & e)
	{
		cout << "Caught Error" << endl;
		cout << e.what() << endl;
		return EXIT_FAILURE;
	}
	

	filter->ThresholdAbove(190);
	writer->SetFileName(output_name2);
	
	try
	{
		filter->Update();
		writer->Update();

	}
	catch (exception & e)
	{
		cout << "Caught Error" << endl;
		cout << e.what() << endl;
		return EXIT_FAILURE;
	}

	
	//Third Threshold Seg;
	filter->ThresholdOutside(170, 190);
	writer->SetFileName(output_name3);
	

	try
	{
		filter->Update();
		writer->Update();

	}
	catch (exception & e)
	{
		cout << "Caught Error" << endl;
		cout << e.what() << endl;
		return EXIT_FAILURE;
	}


	return EXIT_SUCCESS;


}

該例子中，用到的輸入圖像爲 ITK 官網提供的大腦切片 PNG 圖像，參數設定情況如下：Lower Threshold 設爲170，Upper Threshold 設爲190，Outsidevalue 設爲 0，

最後生成的結果圖如下，第 2-4 張圖片分別爲 第一至第三種方法生成得到的結果。