vtk：如何从世界点获取图像像素索引

如何解决vtk：如何从世界点获取图像像素索引

如果我从图像中选取一个世界点，如何将世界坐标转换为图像索引？

import vtk
import numpy as np
from vtk.util.numpy_support import numpy_to_vtk
def numpyToVTK(data,multi_component=False,type='float'):
    if type == 'float':
        data_type = vtk.VTK_FLOAT
    elif type == 'char':
        data_type = vtk.VTK_UNSIGNED_CHAR
    else:
        raise RuntimeError('unkNown type')
    if multi_component == False:
        if len(data.shape) == 2:
            data = data[:,:,np.newaxis]
        flat_data_array = data.transpose(2,1,0).flatten()
        vtk_data = numpy_to_vtk(num_array=flat_data_array,deep=True,array_type=data_type)
        shape = data.shape
    else:
        assert len(data.shape) == 3,'only test for 2D RGB'
        flat_data_array = data.transpose(1,2)
        flat_data_array = np.reshape(flat_data_array,newshape=[-1,data.shape[2]])
        vtk_data = numpy_to_vtk(num_array=flat_data_array,array_type=data_type)
        shape = [data.shape[0],data.shape[1],1]
    img = vtk.vtkImageData()
    img.GetPointData().SetScalars(vtk_data)
    img.SetDimensions(shape[0],shape[1],shape[2])
    return img
global sphereActor,textActor
sphereActor = None
textActor = None
def mouseMoveEvent(iren,event):
    x,y = iren.GetEventPosition()

    picker = vtk.vtkWorldPointPicker()
    picker.Pick(x,y,render)
    worldPoint = picker.GetPickPosition()
    
    ##############################################
    ## convert world point to image index
    ##############################################

    sphere = vtk.vtkSphereSource()
    sphere.SetCenter(worldPoint[0],worldPoint[1],worldPoint[2])
    sphere.SeTradius(2)
    sphere.Update()
    sphereMapper = vtk.vtkpolyDataMapper()
    sphereMapper.SetInputData(sphere.Getoutput())
    global sphereActor,textActor
    if sphereActor != None:
        render.RemoveActor(sphereActor)
    sphereActor = vtk.vtkActor()
    sphereActor.SetMapper(sphereMapper)
    sphereActor.Getproperty().SetColor(255,0)
    render.AddActor(sphereActor)
    render.Render()

    if textActor != None:
        render.RemoveActor(textActor)
    textActor = vtk.vtkTextActor()
    textActor.SetInput('world coordinate: (%.2f,%.2f,%.2f)'%(worldPoint[0],worldPoint[2]))
    textActor.GetTextproperty().SetColor(1,0)
    textActor.GetTextproperty().SetFontSize(15)
    render.AddActor(textActor)


img = np.zeros(shape=[128,128])
for i in range(128):
    for j in range(128):
        img[i,j] = i+j

vtkImg = numpyToVTK(img)
imgActor = vtk.vtkImageActor()
imgActor.SetInputData(vtkImg)

render = vtk.vtkRenderer()
render.AddActor(imgActor)
# render.Render()

renWin = vtk.vtkRenderWindow()
renWin.AddRenderer(render)
renWin.Render()
iren = vtk.vtkRenderWindowInteractor()
iren.SetRenderWindow(renWin)
iren.SetInteractorStyle(vtk.vtkInteractorStyletrackballCamera())
iren.Initialize()
iren.Addobserver('MouseMoveEvent',mouseMoveEvent)
iren.Start()

在上面的代码中，如果我不旋转图像，世界点是(x,0)：

这与我所知道的一致。对于世界点(x,z)和图像索引(i,j,k)，转换应该是：

worldPoint (x,z) = i*spacingX*directionX + j*spacingY*directionY + k*spacingZ*directionZ + originPoint

在上面的代码中，图像是从numpy转换过来的，因此：

directionX = [1,0]
directionY = [0,0]
directionZ = [0,1]
originPoint=[0,0]
spacingX=1
spacingY=1
spacingZ=1

这样，x=i,y=j,z=k。由于此图像是 2D 图像，因此 k 应为 0，'z' 也应为 0。

然后，我旋转图像，z 不是 0。如下图。

我不知道为什么 z 是 -0.24。

表示下面的转换是错误的。以及如何通过世界点获取图像索引？

worldPoint (x,z) = i*spacingX*directionX + j*spacingY*directionY + k*spacingZ*directionZ + originPoint

感谢任何建议！

解决方法

vtkImageData 有 TransformPhysicalPointToContinuousIndex 方法，用于从世界空间到图像空间，而 TransformIndexToPhysicalPoint 则相反。

我认为您所做的计算不正确，因为方向是 3x3 旋转矩阵。