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1. Contour Tracing Algorithms

  • Square Tracing Algorithm
  • Moore-Neighbor Tracing
  • Radial Sweep
  • Theo Pavlidis’ Algorithm

2. Square Tracing Algorithm

  • 扫描得到起始点
  • 当前为黑色点，左转
  • 当前点位白色点，右转

  • 循环直到回到起始点

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    注意：左转和右转是针对当前循环的位置
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    |   | 1 |   |
    -------------
    | 2 | x | 0 |
    -------------
    |   | 3 |   |
    -------------

    如果当前点位置为x，前向点位置为0时：
        left = 3; right = 1
        
    如果当前点位置为x，前向点位置为3时：
        left = 2; right = 0

  • 无法追踪斜线，改进：终止条件改为访问起始点多次

  • 通过4邻域而非8领域追踪边界
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简介

Catch2是一个header-only测试框架。

使用说明

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#define CATCH_CONFIG_MAIN  // 宏定义指明main()函数
#include "catch.hpp"

// 测试用例
TEST_CASE( "vectors can be sized and resized", "[vector]" )
 {
    std::vector<int> v( 5 );

    REQUIRE( v.size() == 5 );
    REQUIRE( v.capacity() >= 5 );
	// 执行每一个SECTION,都会重新开始执行
    SECTION( "resizing bigger changes size and capacity" )
    {
        v.resize( 10 );

        REQUIRE( v.size() == 10 );
        REQUIRE( v.capacity() >= 10 );
    }
    // 执行下面的SECTION时，v.size()=5
    SECTION( "resizing smaller changes size but not capacity" )
    {
        v.resize( 0 );

        REQUIRE( v.size() == 0 );
        REQUIRE( v.capacity() >= 5 );
    }
    SECTION( "reserving bigger changes capacity but not size" )
    {
        v.reserve( 10 );

        REQUIRE( v.size() == 5 );
        REQUIRE( v.capacity() >= 10 );
    }
    SECTION( "reserving smaller does not change size or capacity" )
    {
        v.reserve( 0 );

        REQUIRE( v.size() == 5 );
        REQUIRE( v.capacity() >= 5 );
    }
}
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vtk多个窗口进行交互，每个窗口需要有单独的vtkRenderWindowInteractor。
在render的时候，执行vtkRenderWindowInteractor::Start之后，主线程会被阻塞。
所以以下方式进行渲染是错误的。

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void Render(int i)
{
....
interactor->Start();
}

for(int i=0;i<N;i++)
{
Render(i);
}

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vtk中使用vtkWindowToImageFilter和vtkAVIWriter来实现render window内容的录制。但是在录制过程中需要自行Modify vtkWindowToImageFilter数据以及vtkAVIWriter的writer方法。
自然而然的想法是使用Timer来定时执行。通过指定帧率，可以计算出采样帧的时间间隔。
方案一：
对interactor创建timer callbak，在callback中写render window帧。此种方案有个问题，当鼠标进行交互时，会block timer的callback。
方案二：
对render window创建render event的callback，在callback中计时，超出interval时间，则进行写帧。

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算法主要步骤

初始化

  • 将图像分为内部点和非内部点（内部点本身为1且4领域皆为1）
  • 初始化距离图像，内部点值为INF，非内部点为0

更新距离

这里写图片描述

  • 由上到下，由左至右迭代计算，伪代码如下:

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    def forward_conv(image):
    	for i in range(hight):
    		for j in range(width):
    			for pixel in Neighbour:
    				dist = template[pixel]+dist[pixel]
    			find the minimun dist
    			dist[i][j] = min(dist[i][j],dist)

  • 后向更新距离图

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std::set使用自定义key时，需要指定comparator，具体做法如下：

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struct cmpByStringLength 
{
    bool operator()(const std::string& a, const std::string& b) const 
    {
        return a.length() < b.length();
    }
};

// ...
std::map<std::string, std::string, cmpByStringLength> myMap;

使用时，正常插入没问题，查找时遇到invalid comparator问题。
原因是comparator不符合规定。

comparator需要时strict weak ordering，需要注意的是，comparator(x,x)必须返回false。

参考：
[1].https://stackoverflow.com/questions/9648100/using-own-comparator-operator-for-map-giving-error-in-case-if-key-not-found
[2].https://stackoverflow.com/questions/32263560/errorinvalid-comparator-when-sorting-using-custom-comparison-function

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for (int i = 0; i < lines->GetNumberOfCells(); i++)
{
	// 获取一条centerline
	vtkIdType nbCellPoints;
	vtkIdType* points;
	lines->GetNextCell(nbCellPoints, points);

	// 迭代该条centerline,获取小线段
	for (int j = 0; j < nbCellPoints-1; j++)
	{
		vtkIdType pid1 = points[j];
		vtkIdType pid2 = points[j + 1];

		double* p1 = polydata->GetPoints()->GetPoint(pid1);
		double* p2 = polydata->GetPoints()->GetPoint(pid1);

		cout << "P1 : " << pid1 << " " << p1[0] / spacing[0] << "," << p1[1] / spacing[1] << "," << p1[2] / spacing[2] << endl;
		cout << "P2 : " << pid2 << " " << p2[0] / spacing[0] << "," << p2[1] / spacing[1] << "," << p2[2] / spacing[2] << endl;
	}
}

输出结果：

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P1 : 131 111,177,121
P2 : 130 111,177,121
P1 : 130 112,178,120
P2 : 129 112,178,120
P1 : 129 112,178,119
P2 : 128 112,178,119
P1 : 128 112,177,118
P2 : 127 112,177,118
P1 : 127 112,176,117
P2 : 126 112,176,117
P1 : 126 111,175,116
...

发现每次输出P1跟P2坐标相同，好久没发现问题所在。追踪到源码，发现这么一段warning，细想一下，这样设计业很好理解。

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// Description:
// Return a pointer to a double point x[3] for a specific id.
// WARNING: Just don't use this error-prone method, the returned pointer
// and its values are only valid as long as another method invocation is not
// performed. Prefer GetPoint() with the return value in argument.
double *GetPoint(vtkIdType id) { return this->Data->GetTuple(id); }

// Description:
// Copy point components into user provided array v[3] for specified
// id.
void GetPoint(vtkIdType id, double x[3]) { this->Data->GetTuple(id,x); }

更新程序使用

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double p1[3];
double p2[3];
polydata->GetPoints()->GetPoint(pid1, p1);
polydata->GetPoints()->GetPoint(pid2, p2);

目标达成。

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double spacing[3];
spacing[0] = reader->GetOutput()->GetSpacing()[0];
spacing[1] = reader->GetOutput()->GetSpacing()[1];
spacing[2] = reader->GetOutput()->GetSpacing()[2];
int dims[3];
dims[0] = reader->GetOutput()->GetBufferedRegion().GetSize()[0];
dims[1] = reader->GetOutput()->GetBufferedRegion().GetSize()[1];
dims[2] = reader->GetOutput()->GetBufferedRegion().GetSize()[2];


typedef itk::JoinSeriesImageFilter<Image2DType, InputImageType> JoinSeriesFilterType;
JoinSeriesFilterType::Pointer joinFilter = JoinSeriesFilterType::New();
for (int i = 0; i < dims[2]; i++)
{
	// 提取
	Image2DType::Pointer slice = GetSlice(i, output);

	joinFilter->SetInput(i, slice);
}
joinFilter->Update();

以上代码会导致reader->GetOutput()和joinFilter->GetOutput()数据的spacing信息不一致。

JoinSeriesImageFilter会将z轴方向的spacing固定为1。