VTK: 转化DICOM ST 数据为vtkPolyData显示

一、简介

        放疗的靶区等勾画数据通常会存储为DICOM-RT文件，该文件通常存储勾画点坐标数据。新的需要中DICOM-RT中存储了一个固定模版，需要进行3D打印，因此需要对其格式进行转化，以便进行三维渲染、编辑、保存和打印功能。

       处理流程：读取DICOM-RT文件中的坐标信息（设备），将坐标转化为图象坐标系下，根据每层坐标，构建闭合曲线，填充获得一张数据（和原始DICOM数据同大小，数据类型为unsigned char的vtkImageData），依次完成对所有层的操作，最后将三维数据转化为vtkPolyData。

二、坐标转化并生成vtkImageData，验证其正确性

        坐标转换：读取DICOM文件中的[ (0020,0032), DS, Image Position(Patient) ]，对从小到大排序；读取DICOM-RT文件中的所有坐标信息，将其通过平移变换到图像空间。坐标变换到图象空间为： X Y Z

         将点坐标转化为闭合的掩码，此步骤采用opencv来完。

// pData 为指向某层图像的指针
cv::Mat dstMat(mDim[1], mDim[0], CV_8UC1, pData);
// 绘制轮廓
cv::drawContours(dstMat, smoothContours, 0, cv::Scalar(255, 255, 255), -1);

        将绘制的图像保存为jpg,以验证转化是否正确。

 

         验证正确后，将该掩码在DICOM数据上进行显示，结果如下，其中白色的区域为DICOM-RT点转为掩码后的区域。

 三、将掩码转化为vtkPolyData

        掩码转vtkPolyData

    // 提取表面
	vtkNew discrete;
	discrete->SetInputData(maskData);
	discrete->GenerateValues(1, 255, 255);
	discrete->Update();

	// 平滑处理
	unsigned int smoothingIterations = 15;
	double passBand = 0.001;
	double featureAngle = 120.0;

	vtkNew smoother;
	smoother->SetInputConnection(discrete->GetOutputPort());
	smoother->SetNumberOfIterations(smoothingIterations);  // 迭代次数
	smoother->BoundarySmoothingOff();
	smoother->FeatureEdgeSmoothingOff();
	smoother->SetFeatureAngle(featureAngle);
	smoother->SetPassBand(passBand);  // 值越小越光滑
	smoother->NonManifoldSmoothingOn();
	smoother->NormalizeCoordinatesOn();
	smoother->Update();

        转化完成后，进行三维渲染。

 四、总结

       DICOM-RT转化为vtkPolyData过程中，在生成掩码时，按照轴位图像进行掩码的生成，会导致一些错误，需要进一步的优化和完善转化过程。