C#處理醫學圖像(一):基於Hessian矩陣的血管肺紋理骨骼加強對比

時間 2021-01-11

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在醫院實際環境中，常常遇到有問題的患者，對於一些特殊的場景，好比骨折，肺結節，心腦血管問題html

須要圖像對比加強來更爲清晰的顯示病竈助於醫生確診，先看效果：ios

肺紋理加強:算法

肺結節加強：微信

血管對比加強：架構

骨骼對比加強：併發

根據參考資料：機器學習

MATLAB版本：函數

https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/fileexchange/24409-hessian-based-frangi-vesselness-filter高併發

算法原理：工具

https://baike.baidu.com/item/%E9%BB%91%E5%A1%9E%E7%9F%A9%E9%98%B5/2248782?fr=aladdin

將其原理翻譯寫成C++類庫，在C++中使用Opencv對於矩陣操做比較方便，導出dll後再由C#調用，

新建C++類庫工程：

#include "stdafx.h" #include <iostream> #include <string> #include <cstring> #include <cstdlib> #include <vector> #include "MatBase64.h" #include "frangi.h" #include "ET.Functions.h"
using namespace std; using namespace cv; char* GetFrangiBase64Code(char* base64code, int SIGMA_START, int SIGMA_END, int SIGMA_STEP, float BETA_ONE, float BETA_TWO, bool BLACKWHITE){ //初始化矩陣參數
 frangi2d_opts_t opts; frangi2d_createopts(&opts, SIGMA_START, SIGMA_END, SIGMA_STEP, BETA_ONE, BETA_TWO, BLACKWHITE); //處理傳入的base64編碼轉爲Mat對象
    string imgcode =base64code; string s_mat; s_mat = base64Decode(imgcode.data(), imgcode.size()); vector<char> base64_img(s_mat.begin(), s_mat.end()); Mat input_img = cv::imdecode(Mat(base64_img), CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE); //進行frangi算法處理
 Mat input_img_fl; input_img.convertTo(input_img_fl, CV_32FC1); Mat vesselness, scale, angles; frangi2d(input_img_fl, vesselness, scale, angles, opts); vector<uchar> buf; imencode(".jpg", vesselness * 255, buf); auto *enc_msg = reinterpret_cast<unsigned char*>(buf.data()); string encoded = base64Encode(enc_msg, buf.size()); //返回base64編碼
    char *result = new char[encoded.length() + 1]; for (int i = 0; i < encoded.length(); ++i) { result[i] = encoded[i]; } result[encoded.length()] = '\0'; return result; }

導出函數：

extern "C" _declspec(dllexport) char* GetFrangiBase64Code(char * base64code, int SIGMA_START, int SIGMA_END, int SIGMA_STEP, float BETA_ONE, float BETA_TWO, bool BLACKWHITE);

建立模塊定義文件：

LIBRARY "ET.Functions" EXPORTS GetFrangiBase64Code @ 1,

導出32位dll，複製到C#debug目錄下，C#調用：將目標圖像轉爲base64，發送給C++，返回處理後的base64，在轉爲圖像

        [DllImport(@"ET.Functions.dll", EntryPoint = "GetFrangiBase64Code" ,CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)] public static extern IntPtr GetFrangiBase64Code(string base64code, int SIGMA_START, int SIGMA_END, int SIGMA_STEP, float BETA_ONE, float BETA_TWO, bool BLACKWHITE); private void ckcbw_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { getimg(); } private void trabarStart_ValueChanged(object sender, EventArgs e) { getimg(); } void getimg() { int start = trabarStart.Value; int end = trabarEnd.Value; int step = trabarStep.Value; float zaosheng = (float)trabarZaosheng.Value / 10; float bg = (float)trabarBG.Value / 10; IntPtr pRet = GetFrangiBase64Code(ToBase64(b), start, end, step, zaosheng, bg, ckcbw.Checked); string strRet = Marshal.PtrToStringAnsi(pRet); pictureBox1.BackgroundImage = Base64StringToImage(strRet); }