计算3d结构中的中心线

Question

我有一个分段（病理）气管的3D矩阵。 3D矩阵由多个横向二进制切片组成。使用matlab我使用以下代码构建气管的3D可视化：

xVec = 1:size(matrix,2);
yVec = 1:size(matrix,1);
zVec = 1:size(matrix,3);
axis equal
hold on
W = smooth3(matrix,'box',5);
p = patch(isosurface(xVec,yVec,zVec,W));
isonormals(xVec,yVec,zVec,matrix,p);
set(p,'FaceColor',[0.7 0.05 0.05],'Edgecolor','none');
daspect('auto')
view([-12.5 24]);
camlight HEADLIGHT
lighting gouraud
lightangle(160,20)
set(gca,'ZDir','reverse');
material([1 1 1])
axis off
set(gca,'color','none')

生成如下图像：

我对整个气管的直径感兴趣，此时我使用regionprops来计算每个横切片的直径但是你可以看到气管是弯曲的，这使我过高估计气管部分的直径偏差很大。我想我需要计算一个三维中心线然后计算直径垂直于该中心线的直径，但我不知道这样做的有效方法。有人可以帮帮我吗？非常感谢你。

更新： 我想到了一个解决方案，但其结果并不理想。使用bwmorph函数，我找到每个切片的结构边界（因此气管流明）。此后，我从原始矩阵中减去这个边界，这样就留下了所有位于气管内部的元素。 对于每个切片，我收集气管内的所有元素，然后检查某个切片内所有这些元素到整个气管腔内最近元素的距离。我认为该切片内的元素，与最近的流明元素的距离最大，是该特定切片的中心。结果如下： Trachea with centerline http://oi61.tinypic.com/30jo1vc.jpg

正如你所看到的，中心线非常波浪状。我认为这是因为我的矩阵具有相当低的分辨率（由于平滑，3D结构看起来非常好）。此外，从灰度（我的dicom图像）到二进制的转换我输出了许多有用的信息。所以我想一种改进结果的方法是使用一种算法，该算法也可以解释图像中像素的强度。有谁知道这样做的方法？

Answer 1

这可能过于简单了，但你不能使用for循环来索引你的Z矩阵，并且对于每个级别使用类似的东西，然后使用idx2sub（）来创建图像的多边形切片。然后，以下包可帮助您找到多边形切片的中心（CenterX和CenterY）。

http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/319-polygeom-m

之后使用直径=（abs（max（X-ceterX））+ abs（min（X-centerX））就可以了。

祝你好运，有什么好形象！