VTK & OpenCV-读取DICOM图像返回它的像素矩阵

工作思路
整个工作，最难的就是CT图的正确读取。本人处理的CT图的格式是DICOM格式，这个用OpenCV不能直接读取，我采用了VTK进行读取，然后用OpenCV处理的思路（当然网上也有人说可以直接用ITK读取并处理，只是我不熟悉ITK，所以没有用它）。

DICOM图像的读取-传值-显示
其实读取DICOM图像不难，主要的要注意在使用VTK读取的时候，要记得转换数据类型，要使用imagecast转到double（或float）型，这样像素值出来的才是正确的，这样在转到OpenCV上，就可以使用OpenCV显示并处理，最后写入（保存）。

//
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
//
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
//
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkImageViewer2.h>
#include <vtkImageCast.h>
#include <vtkDICOMImageReader.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <vtkCoordinate.h>
using namespace cv;
using namespace std;

// 读入一个CT图，返回它的像素矩阵，使用OpenCV的Mat类型返回
//这个就是使用VTK读取DICOM图像并将像素值转给OpenCV的Mat对象的程序，程序运行后，会传出一个Mat对象，和一个VTK的Reader对象（这个没有作用，只是可以保存下来，如果有操作需要VTK的时候才有用）。
void dicomread(string inputFilename, Mat &img, vtkSmartPointer<vtkDICOMImageReader> &reader) {
    img.create(512, 512, CV_32SC1);

    vtkSmartPointer<vtkImageCast> imageCast =
        vtkSmartPointer<vtkImageCast>::New();

    reader->SetFileName(inputFilename.c_str());

    reader->Update();

    imageCast->SetInputConnection(reader->GetOutputPort());
    imageCast->SetOutputScalarTypeToInt();
    imageCast->Update();

    // 图像的基本信息
    int dims[3];
    reader->GetOutput()->GetDimensions(dims);

    //图像的像素值
    for(int k = 0; k < dims[2]; k++) {
        for(int j = 0; j < dims[1]; j++) {
            for(int i = 0; i < dims[0]; i++) {
                int *pixel =
                    (int *)(imageCast->GetOutput()->GetScalarPointer(i, j, k)); // 第i列第j行的像素值
                img.at<int>(j, i) = int(*pixel); // 第j行第i列的像素值
            }
        }
    }
}
//DICOM图像比较特殊，不能直接使用imshow()函数去可视化，需要进行简单的处理。分配到0-255
void showdicom(Mat I) {
    double maxx = 0, minn = 0;
    double *max = &maxx;
    double *min = &minn;
    /*
     * 函数void convertTo( OutputArray m, int rtype, double alpha=1, double beta=0 ) const;
     */ 
    I.convertTo(I, CV_8UC1);
    minMaxIdx(I, min, max);
    for(int i = 0; i < I.rows; i++) {
        for(int j = 0; j < I.cols; j++) {
            I.at<double>(i, j) = 255 * (I.at<double>(i, j) - minn) * 1 / (maxx - minn);
        }
    }

    imshow("DICOM Image", I);
    waitKey(0);
}
//

int main() {
    string filename = "../data/dicom/brain_001.dcm";
    Mat I1, G1;
    vtkSmartPointer<vtkDICOMImageReader> reader =
        vtkSmartPointer<vtkDICOMImageReader>::New();
    // 读入dicom图,使用OpenCV的Mat类型返回
    dicomread(filename, I1, reader);
    flip(I1, I1, 0);
    cout << I1.channels() << "  " << I1.size() << endl;
    cout << I1;
//DICOM图像比较特殊,像素值范围大，不能直接使用imshow()函数去可视化，需要进行简单的处理。量化一下
    showdicom(I1);
}