什么是三維圖像處理？

三維圖像處理是指通過幾何變換、濾波、圖像分割和其他形態學運算，對三維圖像數據進行可視化、處理和分析。

三維圖像處理常用于醫學成像中，對來自 MRI 或 CT 掃描等射線照相來源的 DICOM 或 NIfTI 圖像進行分析。還可以在顯微鏡檢查中使用三維圖像處理技術，以檢測和分析組織標本或跟蹤神經元。

除醫學成像以外，還可以使用三維圖像處理技術處理行李的安全掃描，或分析材料的掃描結果以了解其結構。其他應用領域包括消費類電子產品的視頻活動識別或防御系統的空中監視。

三維圖像處理技術

在處理三維圖像數據時，有很多技術可以使用。要采用哪種技術，根據您打算完成的任務（包括導入、可視化、處理和分析數據）而異。

圖像導入和可視化

三維圖像數據可能來自各種設備和文件格式。為了高效地導入并可視化三維圖像，必須對圖像的底層數據和元數據有訪問權。

您可以使用多種方法可視化三維圖像，具體取決于您想要觀察的細節。在某些應用情景中，您可能想將三維數據可視化為再現容積。

在其他應用情景中，您可能想將三維數據顯示為三維坐標系內的二維平面。

圖像濾波和增強

三維圖像通常包含不需要的噪聲，會掩蓋或削弱您感興趣的立體特征。應用圖像濾波器、正常化圖像對比度或執行形態學運算，是幾種常用的三維圖像去噪技術。

圖像配準

在處理三維圖像數據集時，圖像通常是從不同的設備或在設備移動時拍攝，從而可能因旋轉、傾斜和縮放比例的差異而造成未對準。使用三維幾何變換和圖像配準技術，可以消除或縮小這種未對準。

圖像分割

在分析立體或三維圖像時，您可能想隔離特定區域，只對感興趣的區域執行計算。例如，如果您想計算一個盒子內某只瓶子的容積，您可以使用圖像分割，將盒子三維圖像中的瓶子與其他結構分離開來。

MATLAB 三維圖像處理

MATLAB 提供了交互式應用程序和函數來幫助加快三維圖像處理工作流程。瀏覽以下示例，了解更多關于使用 MATLAB 完成您的三維圖像處理任務的信息。

導入三維圖像數據

利用 MATLAB，您能夠使用交互式應用程序或內置函數，從各種文件格式（如 TIFF、DICOM 或 NIfTI）導入三維圖像數據。

可視化立體數據

MATLAB 讓您能夠可視化和瀏覽已標注或未標注的三維圖像數據。

配準來自不同形態的三維圖像

MATLAB 支持來自各種成像設備的圖像，并提供內置圖像配準工作流程來整合它們。

圖像濾波和增強操作

利用 MATLAB，您可以使用各種圖像濾波技術（如高斯濾波、盒濾波或圖像形態學）減少噪聲或增強圖像。

分割三維數據的各組成部分

MATLAB 提供交互式應用程序和內置函數，可幫助您自動執行三維圖像分割例程。

此示例展示如何使用主動輪廓（蛇形算法）執行三維分割。使用 Image Segmenter 應用程序交互式地分割立體的二維切片，為主動輪廓算法創建一個起點。

使用深度學習進行三維圖像處理

三維圖像處理的深度學習方法可能涉及使用卷積神經網絡和語義分割來自動學習、檢測和標注三維圖像中的相關特征。

此示例展示如何使用 MATLAB 訓練三維 U-Net 網絡并執行三維圖像中腦腫瘤的語義分割。

責任編輯：haq