Anexo 7. Integración de herramientas

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José María Ramos Ortiz
hace 8 años
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1 Anexo 7. Integración de herramientas Para integrar las tres herramientas primero se debe tener claro que función realiza cada una de ellas: ITK: es una biblioteca para el procesamiento y análisis de imágenes. VTK: es una biblioteca para la visualización de diferentes tipos de datos. QT: es una biblioteca para la creación de interfaces gráficas de usuario. A continuación se describe como se realizó la integración de cada una de estas tres herramientas. 1. INTEGRACIÓN VTK QT Lo primero que se debe tener en cuenta es que VTK tiene un módulo que se integra con QT. Para tener ese módulo, se debe habilitar la opción de VTK_Group_Qt, al momento de la compilación e instalación de la biblioteca de VTK, con lo cual se genera una clase con métodos para la integración VTK QT llamada QVTKWidget [62]. Para mayor información ver Anexo Manual de instalación. - Para mostrar una ventana de visualización de datos de VTK dentro de una ventana de QT, simplemente basta con generar un QVTKWidget dentro de la ventana o forma que se diseñe de QT. - Cada ventana nueva de VTK dentro de QT (QVTKWidget), posee su propio Interactor y su propio RenderWindow, los cuales son creados al momento de instanciarse una ventana de QT que contenga un widget de VTK. Por lo tanto no hay necesidad de crear ninguno de los dos. o Si por algún motivo es necesario utilizar cualquiera de los dos elementos se puede realizar mediante los métodos siguientes: GetInteractor(): Obtiene un apuntador del objeto Interactor con el que se pueden obtener y cambiar características de los datos a visualizar. GetRenderWindow(): Obtiene un apuntador al RenderWindow, con el que se pueden obtener y cambiar características de la forma en cómo se muestran los datos.

2 o Por otra parte, si dentro de algún procedimiento se crea un nuevo RenderWindow (como el caso de la ventana de histograma), se utiliza el método siguiente, con el fin de cambiar los ya existentes por unos nuevos: SetRenderWindow(): ajusta un nuevo RenderWindow al QVTKWidget existente. 2. INTEGRACIÓN VTK ITK VTK es utilizado de forma transparente ante ITK, es decir que el Coordinator simplemente recibe peticiones de la VISTA y retorna datos procesados por ITK, enmascarando toda la complejidad presente en los procedimientos de ITK. Por otra parte, para el caso de este proyecto, ITK no necesita métodos de VTK, por tal razón cualquier procedimiento utilizado de ITK se realiza de forma independiente y aislada tanto a VTK como a QT. Al obtener una imagen de cualquier procedimiento de ITK, es necesario transformarla a un formato de VTK con el fin de poderla mostrar en la vista. Para ello, el coordinador hace uso de un filtro de casteo el cual hace un cambio de una imagen en formato ITK (ImageType::Pointer) a una imagen en formato VTK (vtkimagedata *), mediante el elemento: o Itk::ImageToVTKImageFilter <ImageType> : Filtro que realiza el cambio de una imagen en formato de ITK a VTK. 3. INTEGRACIÓN QT ITK Cualquier interacción que pueda existir entre QT e ITK se realiza siempre mediante VTK, por tal motivo no hay ningún modulo específico para hacer la interacción entre estos dos componentes. 4. INTEGRACIÓN VTK QT ITK La integración de las tres herramientas utilizadas en este proyecto, se hizo mediante el uso de un Coordinator, que corresponde al mediador que controla como debe ser la visualización (VISTA), a partir de unos datos (MODELO) y también la generación de datos (MODELO) a partir de peticiones del usuario desde la VISTA. Tal como se menciona en el

3 diseño del proyecto (Ver anexo SDD), el elemento MODELO utiliza aisladamente ITK para realizar todo el procesamiento de datos, el elemento VISTA utiliza en conjunto VTK QT, con el fin de generar la vista que será mostrada al usuario, y finalmente el elemento CONTROLADOR, que hace uso de dichos elementos con el fin de generar paso de mensajes entre ambos. 5. HERRAMIENTAS UTILIZADAS DE ITK Para el desarrollo del algoritmo, se utilizaron métodos de ITK que se detallan a continuación, donde se indican la clase y método donde se utilizan, el filtro usado y comentarios adicionales: Clase Método Filtro Comentarios Función binaria OR itk::orimagefilter<imaget ype> Realiza la operación binaria OR de dos imágenes binarias. Función binaria AND itk::andimagefilter<image Type> Realiza la operación binaria AND de dos imágenes binarias. BinaryFilters Filtro de cierre, filtro de apertura, filtro de erosión en escala de grises, filtro de dilatación en escala de grises, filtro de dilatación Cierre itk::binaryballstructuringel ement<imagetype::pixelt ype, ImageType::ImageDimensi on> itk::binarymorphologicalcl osingimagefilter <ImageType, ImageType, Elemento estructurador para las operaciones de morfología matemática. matemática de cierre (closing).

4 Apertura itk::binarymorphologicalo peningimagefilter <ImageType, ImageType, matemática de apertura (opening). Erosión escala grises en de itk::grayscaleerodeimagef ilter <ImageType, ImageType, matemática de erosión en escala de grises. Dilatación en escala de grises itk::grayscaledilateimagef ilter <ImageType, ImageType, matemática de dilatación en escala de grises. Dilatación itk::binarydilateimagefilte r <ImageType, ImageType, matemática de dilatación. Operación de filas para encontrar mediastino itk::imageduplicator< Se obtiene una copia exacta de una imagen, incluyendo características del encabezado DICOM. BoumaMeth ods Eliminación de regiones pequeñas itk::binaryimagetolabelm apfilter<imagetype> itk::labelmaptolabelimag efilter<binaryimagetolab elmapfiltertype::outputi magetype, ImageType> Con el fin de obtener un mapa de etiquetas a partir de una imagen binaria. Genera una imagen a partir del mapa de etiquetas. itk::labelstatisticsimagefil ter< ImageType, Con este filtro se pueden obtener características estadísticas de las regiones etiquetadas.

5 DICOMIOMa nage Conversión de imagen ITK-VTK itk::imagetovtkimagefilte r<imagetype> Con este filtro se realiza la conversión entre imagen de tipo ITK a imagen de tipo VTK. Filtro mediana itk::medianimagefilter<im agetype, Filtro para hacer la mediana de una imagen. Crecimiento de regiones itk::curvatureflowimagefil ter< ImageType, ImageGrowingType > itk::connectedthresholdi magefilter< ImageGrowingType, Se utilizan en conjunto con el fin de realizar el crecimiento de regiones usando una semilla. Umbralizació n itk::binarythresholdimage Filter <ImageType, ImageOutType> Filtro para realizar la segmentación de una imagen en grises por medio de la umbralización. ImageFilters Usar mascara en una imagen itk::maskimagefilter< ImageType, ImageOutType > Filtro en donde se usa una máscara sobre una imagen, para obtener regiones de interés, excluyendo todo lo que no esté en la máscara. Mapa distancia de itk::signeddanielssondista ncemapimagefilter< ImageType, ImageOutType > Filtro para obtener el mapa de distancia con signo, de acuerdo al algoritmo de Danielsson. Resta imágenes de itk::subtractimagefilter <ImageType, Filtro para realizar la sustracción de dos imágenes. Segmentació n del árbol itk::hessianrecursivegaus sianimagefilter<imagetyp e > En conjunto, estos dos filtros realizan la segmentación del árbol vascular y bronquial. Con

6 vascular bronquial y Análisis con el criterio de valores propios itk::hessian3dtovesselnes smeasureimagefilter<float > itk::hessianrecursivegaus sianimagefilter<imagetyp e, T_ itk::symmetriceigenanalys isimagefilter <T_ImageType, E_ImageType> el primero se obtiene la matriz de hessiana, y con el segundo se realiza el procedimiento descrito por Sato. Obtención de matriz Hessiana. Obtención de valores propios. Función de máximo y mínimo valor itk::minimummaximumim agecalculator <ImageType> Se obtienen los valores de intensidades mínimo y máximo presentes en una imagen. ImageProce ssingutils Histograma itk::statistics::imagetohist ogramfilter< Se obtiene un histograma a partir de una imagen. Histograma con mascara itk::statistics::maskedimag etohistogramfilter< ImageType, ImageMaskType > Se obtiene un histograma a partir de una imagen usando una máscara. Contorno de una imagen itk::binarycontourimagefil ter <ImageType, A partir de una imagen binaria, se obtiene un contorno o borde.

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