VTK-Widgets在医学图像交互测量中的研究

【摘要】 VTK-Widgets是虚拟场景中响应用户事件的对象。介绍Widget的事件处理机制，并基于Widgets交互式得测量医学图像中感兴趣对象间的距离、对象的角度和面积，此交互测量方法成功应用于三维可视化系统中，有助于医生诊断疾病。

【关键词】 Visualization toolkit(VTK);Widget;测量;医学图像;函数;坐标

Research of Medical Image Interactive Measurement based on VTK-WidgetsDAI Zhenhui1, ZHANG Yu1, JIANG Guiping1，CHEN Guoyue2

　　(1.Department of Biomedical Engineering, Southern Medical University, Guangzhou 510515, China;

　　2.Faculty of Systems Science and Technology ,Akita Prefectural University,Japan,Akita)

　　Abstract：VTK-Widgets are objects that respond to user events in a virtual scene. The mechanism of event processing is introduced, the distance between objects of interest, angle and area of objects interested in medical image are measured interactively based on Widgets. The method of interactive measure is applied to the 3D visualization system successfully and valuable for assisted diagnosis.

　　Key words：Visualization toolkit(VTK) ; Widget; Measure; Medical image; Function; Coordinate

　　1 引 言

　　通过CT或者MRI获得的医学图像是临床诊断治疗的重要依据，为了从医学图像中获得更多有用的信息，需要对医学图像进行各种变换、测量和标注。对医学图像施加变换的前后需要测量图像内组织的长度、角度和面积，同时对病灶中心等关键区域进行文字标注，以便辅助医生诊断疾病，于是测量工具便成为所有医学图像处理软件中不可缺少的一部分。VTK是Kitware公司开发的集计算机图形、图像处理和可视化于一体的工具开发包，利用VTK可以进行各种测量。

　　2 Widget的事件处理机制

　　Widget可以定义为几何学和控制显示对象信息行为的封装，它允许用户直接操作三维数据场中的数据。在VTK中的Widget是由2D的鼠标按键和移动事件控制的，它接收交互器激活的VTK事件并产生相应的行为。Widgets的功能分两步实现，一部分继承于vtkAbstractWidget类，用于事件处理，另一部分继承于vtkWidgetRepresentation类，用于几何特征的描述[1]。

　　如图1所示，vtkWidgetRepresentation是vtkProp的子类，这说明它就像VTK中的Actor一样可以加到vtkRenderer中，并在场景中显示出来，它与vtkAbstractWidget的某个合适的子类结合产生一个3D Widget。VTK的事件处理系统能够让观察者区分事件的优先顺序，通过他们优先权的设置来跟踪注册顺序，于是使用者可以同时操作多个Widget[2]。本文中介绍的Widget均基于Kitware公司2009年6月发布的最新的5.4.2开发包。

　　3 距离测量职称论文

　　在VTK中具有距离测量功能的类有vtkLineWidget、vtkLineWidget2、vtkDistanceWidget，其中vtkDistanceWidget类是Kitware公司在5.4开发包里新添加的专门进行距离测量的工具，使用它可以快速完成对组织的测量工作。

　　3.1 二维切片的距离测量