医学图像分割与配准ITK实现分册

医学图像分割与配准（②ITK实现分册）周振环王安明王京阳赵明著电子科技大学出版社图书在版编目（CIP）数据医学图像分割与配准/周振环等著.—成都：电子科技大学出版社，2007.6ISBN978–7–81114–571–7Ⅰ.医…Ⅱ.周…Ⅲ.医学图像—图像数字化处理Ⅳ.R445-39中国版本图书馆CIP数据核字（2007）第087411号医学图像分割与配准（②ITK实现分册）周振环王安明王京阳赵明著出版：电子科技大学出版社（成都市一环路东一段159号电子信息产业大厦邮编：610051）策划编辑：朱丹责任编辑：张鹏主页：电子邮件：[e-mail]发行：新华书店经销印刷：成都金龙印务有限责任公司成品尺寸：185mm×260mm印张33.5字数820千字版次：2007年6月第一版印次：2007年6月第一次印刷书号：ISBN978-7-81114-571-7定价：98.00元（共两册）■版权所有侵权必究■◆邮购本书请与本社发行部联系。电话：[phone]◆本书如有缺页、破损、装订错误，请寄回印刷厂调换。◆课件下载在我社主页“下载专区”。1前言在1999年，由美国国家卫生院（NIH）下属的国力医学图书馆（NLM）发起了一个投标活动，出资赞助开发一个开放源码的分割与配准的算法研究平台。ITK的NIH/NLM的工程负责人TerryYoo博士带领6家单位合作开发，这6家单位包括GECorporateR&D、Kitware、Inc.和MathSoft（现在公司改名为Insightful）三个商业公司和UniversityofNorthCarolina（UNC）、UniversityofTennessee（UT）（RossWhitaker随后迁往UniversityofUtah）和UniversityofPennsylvania（UPenn）三所大学。2002年ITK官方首次发行ITK版本。这本书适用于ITK2.4更新版本。ITK是一个开放源码、面向对象的软件系统，提供一个医学图像处理、图像分割与配准的算法平台。虽然ITK结构庞大复杂，但是一旦你了解它的面向对象和执行基本方法，就可以灵活应用。这本软件指南的目的正是帮你了解这些方法以及这个平台中的主要算法和数据表达。书中已经提供了一些实例的使用资料，你在阅读本书时便可以编译运行。鉴于ITK是一个庞大的系统，因此本书不可能完全介绍所有的ITK对象和方法。本书将尽最大能力指导你了解重要的系统概念，并尽快尽好地指导你学习。ITK是一个开放源码的软件系统，这就意味着ITK用户和开发团体可以方便地对软件进行软件的开发和改进。这本软件指南分为两部分，每部分又包括几个章节。第一部分是ITK的基本情况介绍。第一章和接下来的两章介绍如何在你的计算机上安装ITK，包括安装预编译库和运行以及从源代码编译软件。第一部分同样也介绍了一些基本的系统概念，如：系统结构概述、如何使用C++、Tcl和Python编程语言建立应用程序。第二部分从用户角度来介绍软件，提供了大量实例描述系统的主要特征。ITK用户可以明显地分为两类。第一类人是使用C++创建新类的开发者，另一类人是用已有的C++类进行应用的使用者。类开发者必须非常精通C++。如果他们要对ITK进行扩展和改进，就必须非常熟悉ITK的内部结构和设计。作为ITK的使用者，你必须了解ITK类和外部界面接口以及它们之间的关系。学会使用ITK的关键就是熟悉各个对象的调色板和它们的方式。如果你是一位ITK的初学者，那么就从安装软件开始学起吧。如果你是一位类开发者，就需要安装源代码并编译。用户仅需预编译和执行程序。我们推荐你通过学习实例来了解系统。类开发者可学习源代码。先学习第三章提供的系统主要概念的综述，然后回顾第二部分的实例。你也可以编译和运行这些实例。这些实例的源代码也可以在目录Insight/Examples中找到（参见文件Insight/Examples/README.txt中包含的各种子目录里对这些实例的介绍）。在目录Insight/Testing/Code中的源代码分布里也可以找到许多测试，这些测试大部分是测试代码。然而它们非常有助于了解ITK中类的使用方式，尤其是它们尽可能地表达出了类的功能。ITK可以免费从以下网站下载。你可以得到一个稳定的版本或通过CVS得到比较新的版本。发行的版本比较稳定可靠但可能缺少研发平坦最新的特性功能。CVS版本将含有最新的功能但有一定的不稳定性。首先阅读GettingStarted.txt了解下载和安装进程。然后选择一个适合你系统的版本。有.zip和.tgz两个类型的文件供选择。第一种更适合于MS-Windows系统，而第二种是UNIX系统的最佳版本。一旦你解压缩文件包，就将在你的电脑上生成一个称为insight的目录，2你就可以按照书中描述的那样开始安装配置过程。强烈建议你加入用户mailinglist。这是获得指导和使用帮助的主要来源。你可以在以下网站订阅拥护列表：。用户mailinglist同样也是表达你自己关于研发平台的观点和开发者了解有用的、期望的甚至是不必要的特征的最主要的机制。利用反馈的信息可以使ITK的开发者创立一个开放源码的ITK社区。为了开始你的ITK之旅，首先你需要了解ITK的软件和目录结构。即使你安装了预编译库，这也将对你通过基本编码寻找实例、程序编码及文件有很大的帮助。ITK分为几个不同的模块或CVS校验区。官方或光盘版本有三大主要模块：Insight,InsightDocuments和InsightApplications模块。Insight模块包括有源代码、实例及应用；InsightDocuments模块中包括有文件、指南和ITK的设计行销的有关材料；InsightApplications模块中包含有ITK（与其他如VTK、Qt和FLTK系统）的综合复杂应用。通常只需工作在Insight模块，开发者、培训课程者和许多具体细节的设计文件除外。只有当Insight模块的程序可以正常运行时才能下载和编译InsightApplications模块。Insight模块包含以下子目录：•Insight/Auxiliary—工具包到ITK的界面代码。•Insight/Code—软件的核心。主要源代码的位置。•Insight/Documentation—用户开始ITK获得文献的简洁的子集。•Insight/Examples—一系列样例、这本指南使用的和阐述重要ITK概念的文献样例。•Insight/Testing—用来测试ITK的大量小程序。•Insight/Code/Common—核心类、大量的定义、声明和ITK中其他重要的软件结构。•Insight/Code/Numerics—数学库和支持类。•Insight/Code/BasicFilters—基本的图像处理滤波器。•Insight/Code/IO—支持读取和写数据的类。•Insight/Code/Algorithms—大部分分割和配准算法的位置。•Insight/Code/SpatialObject—使用空间关系表达和组织数据的类。•Insight/Code/Patented—这里提供申请专利的算法，使用这些算法进行应用需要一个专利号。•Insight/Code/Local—开发者使用的空目录，用户实验的新代码。InsightDocuments模块包含以下子目录：•InsightDocuments/CourseWare—与ITK教学相关的材料。•InsightDocuments/Developer—覆盖ITK设计和创建的历史文献，包括进程报告和设计文献。•InsightDocuments/Web—源和其他材料。InsightApplications模块包含有大量相关的复杂的ITK使用实例。网页上有相关的描述。ITK支持可视化人体工程（VHP）及它的相关数据。这些数据可以在国立医学图书馆的网站上找到。基金项目：2005年粤港关键领域重点突破项目（2005A11304003）、深圳市科技计划项目（05KJcd004）联合资助。1目录第2部分第八章配准...................................................................................................................................38.1配准框架..........................................................................................................................38.2“HelloWorld”配准........................................................................................................48.3配准框架的特征............................................................................................................108.3.1变换映射的方向.................................................................................................108.3.2物理空间中的配准.............................................................................................118.4监控配准........................................................................................................................128.5多形态配准....................................................................................................................158.5.1Viola-Wells交互信息........................................................................................158.5.2粗糙的交互信息.................................................................................................208.5.3绘制联合直方图.................................................................................................238.6居中变换......................................................................