Question

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我创建了一个记录良好的ipython笔记本。如果您只是想要代码，请查看第一个答案。

问题

我有40x40x40的灰度值。这需要旋转/移位/剪切。

以下是同类转换的有用集合：http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/code/transformations.py.html

我需要像处理一对（位置矢量，值）来处理我体积中的每个体素。然后我将转换位置并从转换后的矢量集中为每个坐标采样新值。

抽样似乎相当困难，我很高兴找到这个： https://docs.scipy.org/doc/scipy-0.18.1/reference/generated/scipy.ndimage.affine_transform.html#scipy.ndimage.affine_transform

给定的矩阵和偏移用于查找中的每个点通过仿射输出输入中的相应坐标转型。这些坐标处的输入值是通过所请求订单的样条插值确定。点在输入的边界之外根据给定的内容填充模式。

听起来很完美。

但使用非常棘手。 Here有人正在使用该代码来旋转图片。他的旋转矩阵是2x2，所以它不是同质坐标。我尝试将同源坐标（2D）中的平移矩阵传递给函数：

dim =10
arr=np.zeros((dim,dim))
arr[0,0]=1
mat=np.array([[1,0,1],[0,1,0],[0,0,1]])
out3=scipy.ndimage.affine_transform(arr,mat)
print("out3: ",out3)

产生错误：

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/212590884/PycharmProjects/3DAugmentation/main.py", line 32, in <module>
    out3=scipy.ndimage.affine_transform(arr,mat)
  File "C:\Users\212590884\AppData\Local\Continuum\Anaconda2\lib\site-packages\scipy\ndimage\interpolation.py", line 417, in affine_transform
    raise RuntimeError('affine matrix has wrong number of rows')
RuntimeError: affine matrix has wrong number of rows

显然这不适用于齐次坐标。如何使用它来移动数据？

这只是在2D中，在3D中我甚至无法旋转音量：

dim =10
arr=np.zeros((dim,dim,dim))
arr[0,0]=1

angle=10/180*np.pi
c=np.cos(angle)
s=np.sin(angle)
mat=np.array([[c,-s,0,0],[s,c,0,0],[0,0,1,0],[0,0,0,1]])
out3=scipy.ndimage.affine_transform(arr,mat)
print("out3: ",out3)

错误消息相同：affine matrix has wrong number of rows

是否可以使用此方法转换音量？

我发现了一组辅助方法，它们提供移位和旋转但不剪切： https://docs.scipy.org/doc/scipy-0.14.0/reference/ndimage.html

但我更愿意使用自定义转换矩阵。

Answer 1

我找到了另一种选择：map_coordinates

使用numpy可以生成坐标的网格网格，然后重新整形/堆叠它们以形成位置向量。转换这些向量并将其转换回网格网格坐标格式。最后，map_coordinates解决了抽样问题。

我认为这是一个常见的问题，并创建了一个ipython笔记本，逐步解释了所有内容：

http://nbviewer.jupyter.org/gist/lhk/f05ee20b5a826e4c8b9bb3e528348688

还有一个问题：坐标的顺序很奇怪。您需要以不直观的方式重新排序网格网格。可能是我的代码中的错误。

请注意，这种坐标重新排序会影响转换的轴。如果你想围绕x轴旋转某些东西，相应的矢量不是（1,0,0）而是（0,1,0），它真的很奇怪。

但它有效，我认为原则很明确。

使用numpy / scipy转换和重新采样3D卷

1 个答案: