Python 以 ITK 轉換影像資料型別教學與範例

介紹如何在 Python 中以 ITK 轉換影像的資料型別，將 unsigned short 的灰階影像轉換為 unsigned char。

安裝 Python 的 ITK 模組

透過 pip3 安裝 Python 的 itk 模組：

# 安裝 Python ITK 模組
pip3 install itk

轉換影像類型

以下是使用 ITK 將 unsigned short 的灰階影像轉換為 unsigned char 灰階影像的 Python 指令稿：

#!/usr/bin/env python
import itk
import sys

if len(sys.argv) != 3:
    print("Usage: " + sys.argv[0] + " <inputImage> <outputImage> ")
    sys.exit(1)

# 輸入與輸出檔案名稱
inputImage = sys.argv[1]
outputImage = sys.argv[2]

# 影像維度
Dimension = 3

# 輸入與輸出影像資料型別
InputPixelType = itk.US
OutputPixelType = itk.UC

# 定義輸入影像
InputImageType = itk.Image[InputPixelType, Dimension]
OutputImageType = itk.Image[OutputPixelType, Dimension]

# 輸入影像 Reader
reader = itk.ImageFileReader[InputImageType].New()
reader.SetFileName(inputImage)

# 轉換影像數值
rescaler = itk.RescaleIntensityImageFilter[
    InputImageType,
    InputImageType].New()
rescaler.SetInput(reader.GetOutput())
rescaler.SetOutputMinimum(0)
outputPixelTypeMaximum = itk.NumericTraits[OutputPixelType].max()
rescaler.SetOutputMaximum(outputPixelTypeMaximum)

# 轉換影像型別
castImageFilter = itk.CastImageFilter[InputImageType, OutputImageType].New()
castImageFilter.SetInput(rescaler.GetOutput())

# 輸出影像檔案
writer = itk.ImageFileWriter[OutputImageType].New()
writer.SetFileName(outputImage)
writer.SetInput(castImageFilter.GetOutput())

# 實際執行
writer.Update()

這裡的輸入與輸出影像資料型別可以自由調整，常用的型別有：

C++ 型別	Python 型別
float	itk.F
double	itk.D
unsigned int	itk.UI
unsigned short	itk.US
unsigned char	itk.UC
signed int	itk.SI
signed short	itk.SS
signed char	itk.SC

影像資料型別除了以上的方式之外，亦可使用 itk.ctype('float') 的方式指定。

將上面的指令稿儲存為 convert.py，接著即可使用這個指令稿進行影像資料型別的轉換：

# 轉換影像資料型別
python3 convert.py input.vtk output.vtk

ITK 支援的輸入與輸出檔案格式非常多，它會自動依據副檔名判斷檔案格式。

參考資料：ITK