Post-traitement des données du CTscan avec Avizo 7.0.0
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1. Absolute values E Same material only E Fill interior Fl Contrast threshold y 318975 Pos 14 0 607 0 1245 0 Index 14 607 1245 Materiak Exterior Intensity 5929 Figure 46 Exemple d utilisation de l outil Magic Wand Le point s lectionn sur l image appara t sous la forme d une croix rouge haut gauche et d une barre rouge dans l histogramme haut droite R duire ensuite la zone de s lection de l histogramme pour isoler la structure voulue D outil All slices tend la s lection et extrait la structure 24 Poutil Propagating Contour est bas sur le principe des contours actifs partir d un point initial la s lection va s tendre it rativement pour remplir une structure en respectant ses contours La d formation du contour actif chaque it ration va lui permettre de s adapter aux contours de l image La propagation du contour est contr l e par des param tres de sensibilit aux contours d intensit de l image de courbure et d attraction aux contours de l image Ces param tres se r glent partir de l onglet Menu figure 47 La propagation a lieu au niveau du volume 3D ou d une coupe seule Cliquer sur Dolt pour lancer les it rations Lorsque le calcul est fini faire d filer les it rations l aide du curseur Time Si le r sultat n est pas satisfaisant modifier les param tres du contour Pour changer le point initial cliquer sur Clear 971 1215 XZ2. Figure 19 Outil Volume Edit gauche et s lection de la r gion en vert en dessinant sur la vue 3d droite Dans la vue 3d manipuler l objet rotations translations zoom de fa on distinguer clairement la partie du volume qui doit tre isol e Il est possible de travailler partir des coupes mais cette tape est plus facile r aliser avec une mode le surfacique de l objet Pour obtenir ce mod le construire une isosurface voir section 4 Deux applications sont possibles e cliquer sur Inside dans le menu Cut pour dessiner une r gion extraire au volume e cliquer sur Outside dans le menu Cut pour dessiner la r gion conserver Figure 20 Coupes et isosurfaces illustrant l action de Volume Edit Volume initial haut gauche et volume modifi conservant la r gion de la figure 19 avec Cut Outside haut droite ou en l excluant avec Cut Inside bas droite Le r sultat de Volume Edit est un objet part enti re 11 Un nouvel objet est cr Les pixels ne faisant pas partie de la r gion conserv e se voient attribu s la valeur du champ Padding value En r gle g n rale il convient de fixer cette valeur 0 ou affecter la valeur de lair cette r gion Le nouvel objet porte le nom de l objet dont il est issu suivi de la mention modif La figure 20 montre comment isoler une partie de la surface Le nouvel objet est constitu de coupes o seule la r gion co
3. 971 1215 XZ ta Propagating Contour Ez Stop Time 50 Edge Sensitivity 0 5 Image Intensity Weight y 5 Curvature Attractor Mode 5 30 volume slice Dolt Figure 47 Propagation du contour actif Gestion des param tres gauche et r sultat apr s 5 it rations milieu et 11 it rations droite l outil Blow Tool tend la zone de s lection partir d un point par contr le la souris figure 48 Les param tres de Tolerance influe sur le contraste n cessaire aux contours de limage pour contraindre le contour ne pas les franchir Avant le calcul un filtrage est r alis et le param tre Gauss width contr le le lissage du filtre 971 1215 KZ 971 1215 XZ Figure 48 tapes interm diaire gauche et finale droite de propagation l aide de l outil Blow l outil Threshold permet de seuiller globalement l image La case All slices propage le seuillage l ensemble des coupes et la case same Material only permet d emp cher la s lection d une zone d j lab lis e l outil Watershed l outil Display a crosshair affiche la position du curseur dans chacune des vues en indiquant les coupes par des lignes de couleur e le module d information situ en dessous du module Tools renseigne sur le niveau de gris et la mat riau attribu au point d sign par le curseur 25 5 3 Cr er les surfaces correspondant la segmentation La surface correspond
4. Cet outil permet de corriger localement les surfaces et de supprimer une partie de celles ci Une nouvelle barre d outils compos e de trois modules appara t au dessus de la fen tre principale Un nouveau menu intitul Surface appara t dans la barre de menus Pour appliquer un changement un triangle il faut que celui ci soit s lectionn La s lection d un triangle est indiqu e par une couleur rouge sector tot Matera Jean A Figure 32 S lection de la surface diter Le premier module permet de choisir la surface sur laquelle les traitements vont tre appliqu s Le plus simple est de r aliser une s lection par mat riau Pour cela choisir le mat riau d int r t dans la liste d roulante Par d faut la surface est labellis e Inside et la s lection est vide Plus pr cis ment la s lection contient les triangles du label Exterior l4 A Lo Figure 33 Ajout et suppression de triangles Le second module permet d attribuer les triangles s lectionn s au buffer de les retirer du buffer et de vider le buffer E A R ARREA Figure 34 Manipulation des triangles Le troisi me module permet de modifier localement la surface L outil Draw contour to highlight faces propose de s lectionner des triangles en les entourant directement dans la vue 3D Pour cela veiller avoir s lectionn l outil Interact la fl che de la figure 11 Par d faut tous les triangles dans la profondeur du con
5. Compute gt cu Exterior Inside 4 br 128 Geometry Transforms Greyscale Transforms gt 3 Options A subvoxel accuracy C extend exteriors remove bubbles Image Filters gt Image Morphology 2 Action Histo Image Segmentation Canny Edge Detector Measure kj Connected Components Object 3 Correlation Histogram Save Data Ctrl S Edit New Label Field a aa Save Data As Multi Thresholding Properties Simple threshold segmentation for up to five regions gx Former Name LabelVoxel _ Figure 37 Outil de seuillage global Multi Thresholding Par exemple pour cr er trois r gions dans le cas du scan des restes dentaires de la figure 27 il faut caract riser les r gions selon leurs seuils respectifs voir figure 38 En cliquant sur Apply un objet de type Labels est cr dans le Project View O Histogram Le Te ES File Edit Axis Help A Properties F Xx Data Objet gt 100000 a Regions Exterior Inside Email As 3 Exterior Inside 4 hr 17250 amp Inside Emai 4 br 31000 sue a Options E subvoxel accuracy extend exteriors remove bubbles amp Action Histo 25145 Values Figure 38 Exemple d utilisation de l outil Multi Thresholding pour segmenter trois r gions 21 5 2 diter la segmentation Dans les propri t s de l objet Labels s lectionner l outil Segmentation Editor dont l ic ne est une pile de coupes avec un point rouge U
6. File Edit Project Create View Window XPand XScreen XTeam Help ES OpenData SaveData ES NewProject OpenProject Save Project Eg Preferences FE Graph View E Tree View Hide Panels E Main Pane E Properties 5 Console PE Colormap EJ Help 10339080283 OE 270 003800 a EN Project View Properties 8 x Figure 4 Vue g n rale du logiciel Avizo 7 2 1 Ouvrir les donn es File Edit Project Create View Window Help Open Data i save Data New Project Open Project save Project Es Preferences Figure 5 Menu principal et raccourcis de gestion de projets Pour commencer le traitement cliquer sur Open Data S lectionner l ensemble des coupes et cliquer sur ouvrir La fen tre Image Read Parameters voir figure 6 permet de v rifier que le nombre de coupes s lectionn es est correct Dans cet exemple le jeu de donn es est constitu de 1318 coupes de 1209x1215 pixels Le nom de l objet est cr partir du nom de la premi re coupe mais il est pr f rable de l diter pour lui donner un nom explicite Si la taille du voxel est connue il faut la renseigner dans voxel size Pour les donn es issues de la plate forme cette information se trouve dans le fichier texte fourni avec les images sous l appellation voxelsizex 2 2 L environnement Project View L objet cr appara t dans la fen tre Project View En cliquant sur un objet les commandes les plus usuelles apparaisse
7. Pour obtenir une nouvelle carte de label il faut convertir le r sultat de l op ration avec l outil Convert Convert Image Type voir figure 56 en modifiant le champ Output Type en 8 bit label L optionClean labels per met de supprimer ceux qui sont vides Le r sultat de cette conversion se comporte comme une nouvelle carte de labels L arborescence de cette manipulation est repr sent e dans la figure 58 6 4 Op rations arithm tiques et bool nnes sur les labels Pour manipuler les labels il faut partir d un ensemble d images en entr e et d une carte de labels en entr e B L objet cr sera du m me type que savoir des images en niveaux de gris cod es sur 16bits La carte de labels poss de des valeurs enti res num rot es O pour l ext rieur puis 1 pour le premier mat riau de la liste 2 pour le suivant etc Pour trier les pixels de conserver on r alise une multiplication entre et un mask de valeurs 0 ou 1 Le pixel conserve sa valeur pour A 1 Il prend la valeur 0 pour A 0 Dans l exemple de la figure 57 la segmentation de la r gion d int r t a n cessit la construction d un label interm diaire que l on ne souhaite pas conserver Ici le seul mat riau conserver est celui index 2 La formule permettant de l extraire figure 56 consiste ne conserver que les pixels labelis s 2 L quation logique B 2 30 Main Panel Dx Figure
8. res num rot es 0 pour l ext rieur puis 1 pour le premier mat riau de la liste 2 pour le second etc Pour extraire un mat riau par exemple le troisi me renseigner le champ Expr 28 i f 7 Figure 54 D limitation de la structure par un autre mat riau en vert Propagation avec All slices sans bas gauche et avec bas droite l option Same material only par une formule de type A 3 Pour en extraire plusieurs utiliser l op rateur logique O repr sent par le signe AltGr 6 Par exemple pour isoler les mat riaux 2 et 4 l expression est A 2 A 4 Cette manipulation permet de cr er une carte de labels pour g n rer une surface Par contre cette carte n est plus attach e un jeu de donn es il n est donc pas possible de l diter Pour g n rer une carte de labels ditable voir la section 56 Ce S muta 3 gt na gt amp Result channels 3 Bor 4 2 4 4 Resulttype imputa regular C auto refresh Figure 55 Module Arithmetic pour l extraction d un ou plusieurs mat riaux donn s 6 3 R duire le nombre de labels aux mat riaux d int r t Lorsque de nombreux mat riaux de travail sont cr s ceux ci deviennent superflus Bien entendu il est possible de les supprimer Mais si l on souhaite les conserver pour des modifications ult rieures il vaut mieux extraire les mat riaux d int r t 29 Pour cela utili
9. 58 Etapes de la cr ation d une nouvelle carte de labels partir d une premi re segmentation contenant des mat riaux ne pas conserver aura pour r sultat 1 true pour les pixels labelis s 2 et O false pour tous les autres Ainsi l expression compl te de cette op ration arithm tique est A x B 2 Figure 59 Effet de l op ration Arithmetic pr sent e sur la figure 58 Image originale haut gauche et image de r sultat haut droite Labels originaux bas droite interm diaire en violet et r gion en vert et Labels issus de r sultat bas droite materiell en bleu Il est possible de Pour cela il faut utiliser l outil Arithmetic pr sent dans la section 56 et l op ration bool enne OU repr sent par le signe AltGr 6 Pour cr er un nouveau label en unissant les labels 1 et 3 de B l expression est x B 1 B 3 Pour le cas o les labels unir sont index s la suite par exemple 3 4 et 5 les op rateurs gt et lt sont galement propos s L expression sera de type A x B gt 2 31 7 Exploiter les r sultats 7 1 R aliser des mesures L outil de mesure est accessible depuis le menu Create Measure Measurement ou depuis la barre d outils de la figure 13 L onglet Properties propose d diter des distances ou des angles 3D Le pick mode doit tre Accurate plut t que Fast et le Snapping l aimant doit tre d sactiv voir figure 60 Le curseur
10. Axis 7 Border a Background transparent color Reverse Tx Axis T y Axis a Position type absolute relative Show C Grid Text Absolute position x 600 100 Sub ticks Show Grid 3 TE e a Alignment Left Center Right Color m a Text Titre Line width 7 Font Latha 36 pt Select MM Font MS Shell Dig 2 26 pt O Options C Fixed size XFactor 1 YFactor T 1 Go Co Co Co Go Go Co Co Co Co a Co Co Co 0 Figure 62 Outils Scalebars et Caption d dition des images pour l export 33 1 3 Cr er un film Pour enregistrer un film il faut d abord constituer une d mo avec l outil Demo Maker Create Animation Demo Maker voir figure 63 La d mo se pr sente sous la forme d une succession d venements cr er dans Event List Chacun se produira un instant d finir entre les valeurs 0 et 1 Demo Maker 20 Y Properties o x I mea 0 12 3 Data NO SOURCE z gt 3 Time 1 o pe o 2 3 EventList lt newevent gt 3 Event Search 3 Event List Add Replace Remove 3 Functions Y active options time edit 3 Event 3 GUlelement Update lt pressupdate gt Figure 63 Outil Demo Maker Les diff rents objets pr sents dans le Project View doivent tre tels que souhait s pour le d but de la vid o en terme de positionnement couleur etc Pour changer la couleur du fond plusieurs options sont propos es dans View Back
11. Pour les options d affichage voir la section 4 2 16 Pour cr er une surface manipulable partir d une isosurface s lectionner l outil Extract Surface et cliquer sur Apply Le r sultat est une surface triangul e contenue dans un objet surf voir figure 28 Les dimensions de la surface sont affich es dans ses propri t s en termes de nombre de points et de faces Les sections suivantes pr senteront les outils d dition 4 3 de simplification 4 4 L outil de transformation g om trique est similaire celui contr lant l objet et pr sent en section 3 5 2 Dg x Dimensions Transform Simplification Surface Editor Figure 28 G n ration d une surface a partir d une isosurface avec l outil Extract Surface 4 2 Visualiser les surfaces Pour visualiser la surface utiliser l outil Display Surface View partir de l objet surf La surface appara t dans la fen tre principale Par d faut la surface contient chacune des r gions d finies par les labels Le menu Draw Style permet de modifier l apparence de la surface et de la rendre transparente notamment avec le champ transparent Le champ Base trans apparait et permet de modiifier la transparence en r glant le curseur pour une valeur entre 0 et 1 La figure 30 illustre un exemple de surface trait e en transparence Pour appliquer un traitement une r gion en particulier s lectionner le label correspondant dans la liste Materials P
12. e sur le volume entier ou seulement sur la coupe de travail La case Show in 3D permet de visualiser la s lection dans la vue 3D Cela s av re pratique pour avoir une id e du rendu surfacique de la s lection mais peut tre gourmand en terme de ressources Aussi pour all ger les calculs lorsque la s lection est importante d cocher cette case pour d sactiver le rendu volumique e le module Tools Ie Ge Figure 43 Module Tools l outil Pick and Move retrace la s lection d un mat riau donn en cliquant l int rieur d une r gion d j lab lis e et la d place figure 44 La case All slices permet d effectuer la manipulation sur l ensemble des coupes de la r gion Figure 44 Exemple d utilisation de l outil Pick amp Move Une zone pr c demment labelis e hachures en violet peut tre s lectionn e en rouge et d plac e l outil Brush dessine directement la s lection l aide d une brosse circulaire ou carr e en cochant Square brush dont la taille est param trable figure 45 C est l outil de base d dition de la segmentation Pour faciliter la t che basculer la vue dans laquelle la s lection est la plus ais e en plein cran avec l outil de la figure 14 et zoomer au maximum La case Same Material only permet d emp cher la s lection d une zone d j lab lis e La case Limited range only permet de contraindre le dessin en bornant les niveaux de gris s l
13. quatre modules Le premier figure 11 permet d interagir avec le volume L environnement Interact la fl che permet de naviguer dans les coupes L autre environnement Trackball la main permet de modifier la vue de l objet e la rotation libre avec le clic gauche ou la rotation d un degr avec l outil Rotate e le d placement en maintenant le bouton du milieu de la souris appuy ou avec l outil Translate e le zoom avec la roue de la souris ou l outil Zoom e l auto centrage avec l outil Seek e le retour la vue initiale avec l outil Home e lPafiectation de la vue courante comme nouvelle vue de r f rence avec l outil Set home e la s lection d une vue en perspective ou orthographique avec l outil Perspective l oeil e la s lection d un objet avec l outil Pick NN IDOL Figure 11 Module d interaction avec le volume Le second module permet de modifier la vue yz xy ou xz La vue oppos e est accessible en maintenant le bouton shift appuy SES Figure 12 Module de gestion des vues Le troisi me module propose l outil Stereo pour r gler la st r ovision L outil Measurement permet de r aliser diff rents types de mesures dont la liste est accessible dans un menu en cliquant sur la petite fl che Enfin l outil Snapshot exporte une image de la fen tre principale o gA E Figure 13 Enfin le dernier module change le nombre de fen tres visibles dans la fen tre p
14. 6003 43690 40606 37265 33667 44461 43433 41634 39321 36751 33667 30583 39321 38550 37008 34952 32639 30069 26985 34438 33667 32382 30840 28527 26214 23644 29812 29041 28013 26471 24672 22616 20560 Figure 1 Exemple d une image cod e en 8bits et en 16bits 1 2 Les formats Les donn es num riques composant l image peuvent tre stock es de diff rentes fa ons suivant le format du fichier e JPEG Les images sont compress es gr ce un algorithme permettant de supprimer les d tails Les images r sultant occupent moins d espace m moire Cependant la compression entra ne une perte d informations et ce format ne convient pas une tude avanc e e PNG Les images sont compress s gr ce un algorithme non destructif La r duction des donn es sera moindre qu avec le format JPEG mais les donn es ne seront pas modifi es Il convient pour l change de donn es sur Internet ou pour la r daction de rapports pr sentations e BMP Les images sont cod es par une matrice encodant chacun des pixels C est un format qui contient Il est peu existant en 16bits Un algorithme de compression permet de travailler avec des images 8bits un maximum d informations et occupe norm ment de m moire e DICOM Ce format est utilis dans le domaine m dical L en t te des images stocke des informations li es au scanner et au protocole Cela s av re pratique puisqu il n est pas n cessaire de conserver ces infor
15. A droite une surface 3D repr sentant le cr ne 1 4 Les surfaces Une surface 3D est compos e d un ensemble de points g n ralement reli s par des triangles voir figure 2 Le processus de traitement des images consiste g n rer et isoler les surfaces 3D correspondant des structures dans l image 3D l aide d isosurfaces voir section 4 ou en segmentant les donn es voir section 5 Le format Avizo est un objet de type surf Cependant il est pr f rable de sauvegarder les surfaces dans un autre format si l on souhaite r aliser des traitements avec d autres logiciels Meshlab est un logiciel gratuit qui permet de retraiter les surfaces Le format stl est le plus courant De nombreux logiciels de morphom trie utilisent le format ply Pr parer Charger les images les images Figure 3 Protocole de traitement des donn es Exporter les r sultats Pr parer les surfaces 2 D marrer avec Avizo La figure 4 montre la pr sentation du logiciel l ouverture Celui ci se compose de plusieurs l ments une fen tre de visualisation not e 1 un environnement Project View 2 et un environnement Properties 3 Le menu permet d acc der aux diff rentes commandes et plusieurs barres d outils proposent des raccourcis Les paragraphes suivants vont d tailler l utilit de l ensemble de ces commandes Avizo Standard Edition Untitled Ox
16. All slices oma agg CHOICE Figure 53 Il n y a pas de valeurs de seuils pour la baguette magique permettant la fois de s lectionner tout Pos et d exclure l autre image du haut Aussi il faut venir dessiner la s paration avec l outil Limit line avant de proc der la propagation 6 1 2 En cr ant un mat riau fronti re Pour cela d finir un nouveau mat riau qui servira de fronti re lors de l utilisation de la baguette magique Rep rer sur les coupes 2D les zones o le contact se fait entre la structure d int r t et les autres Attribuer les pixels posant probl me au nouveau mat riau La figure 54 illustre cette m thode Le mat riau repr sent en vert a t cr pour emp cher le propagation de la s lection l os voisin Lorsque l on utilise la baguette magique l option Same material only permet de contenir l expansion de la s lection 6 2 G n rer la surface correspondant un mat riau en particulier Si l on souhaite visualiser la surface correspondant un mat riau l tape de rendu surfacique est inutilement alourdie par la g n ration de l ensemble des surfaces Pour isoler un mat riau d int r t utiliser l outil Com pute Arithmetic partir de l objet labels Dans les propri t s du module Arithmetic v rifier que l input A est la carte de labels voir figure 55 La carte de labels poss de des valeurs enti
17. Post traitement des donn es du CTscan avec Avizo 7 0 0 Patricia Wils patricia wils mnhn fr UMS 2700 Outils et M thodes de la Syst matique Int grative Y Table des mati res 1 Les donn es 1 1 Les images num riques 4 I L OS de Re Le 1 3 Les piles de donn es ou stacks RS SAS lt a posos rosita asas AA E ne ie 2 D marrer avec Avizo 2 1 Ouvrir les donn es 444 44444444 ee ee ee 4 4 2 2 L environnement Project View 4 4 44444 Zo L environnement Properties ALAN AS SN A MEN AN A San 3 Visualiser le volume Sl Am horer le contrast s s ss omar NN EN M A Re a 34 ol ETA R e e 3 3 Visualiser la pile de coupes onoo a a 3 4 Travailler sur une zone d int r t a 3 4 1 R duire le volume dans une bo te 3 4 2 diter le volume manuellement 3 5 Transformer les donn es a a a a 444444444444 ee ee 29 Filtrer les Images RS e e A AAA 3 5 2 R aliser une transformation g om trique 3 6 Rendu volumique o a aoaaa AAA Sr COOTAD Re ne ce a a 4 Extraire des surfaces A a E O EAN 4 2 Visualiser les surfaces 4 4 4 4 3 diter les surfaces eeeeeeei eee 4 4 Simplifier les surfaces o oo oa a 4 4 5 Segmenter les donn es wL SCA SOA nerds A AAA 5 2 di
18. ant la r gion labelis e peut tre visualis e tout moment de la segmentation Pour cela s lectionner l outil Generate Surface depuis les labels dans Project View Si plusieurs labels sont d finis les surfaces issues de chaque label sont cr es Veiller d finir des couleurs de label adapt es la visualisation Le param tre Smoothing contr le le lissage de la surface none procure la surface brute et les commandes unconstrained ou constrained smoothing incluent une tape de lissage des labels avant la cr ation de la surface Main Panel A a X Properties project ve obet 7 Mazo Data Objetlabels gt unconstrained smoothing Options add border compactify Border adjust coords extra material Minimal edge length 0 Co Go Go amp t 3 Es Figure 49 Cr ation et visualisation des surfaces segment es Lorsque la surface g n r e est trop grande en terme de nombre de triangles g n r s il est possible que le logiciel soit tr s lent pour g n rer la surface et ou qu il n y parvienne pas Un message d erreur du type de celui de la figure 50 appara t Parfois le logiciel parvient dans des temps raisonnables calculer la surface tenter en appuyant sur Continue Dans le cas o cela ne fonctionne pas il faut alors sous chantillonner la surface Pour cela utiliser outil Compute Resample partir de l objet labels Cet outil permet de moyenner les labels sur plusieur
19. ay Isosurface construit la surface englobant les parties du volume dont le niveau de gris est sup rieur un seuil donn C est l quivalent d un isocontour en trois dimensions L isosurface est donc l outil le plus rapide pour visualiser la forme ext rieure d un objet ou les contours d une structure La figure 26 illustre le principe de construction des isosurfaces avec le cas synth tique d un cylindre contenant deux autres cylindres de niveaux de gris inf rieurs Seuil 0 Seuil 105 Seuil 30 Seuil 180 Figure 26 Exemple d isosurfaces r alis es sur un modele Les niveaux de gris des cylindres sont de 180 pour le grand cylindre et 30 et 105 pour les petits respectivement La valeur du seuil utilis e pour les isosurfaces est indiqu e en dessous de chaque figure Properties Gui M 3 Data 3 Color field 3 Texture amp ROL Point probe amp Draw Style 3 Colormap 3 Culling mode amp Threshold amp Options cylindre am NO SOURCE NO SOURCE v NO SOURCE v NO SOURCE shaded Line width o E px no culling back face 3 Y compactify downsample front face Figure 27 Outil de g n ration d isosurfaces La valeur du seuil d pend de la structure isoler Dans les propri t s de l isosurface figure 27 choisir le seuil avec le curseur Threshold et cliquer sur Apply
20. d interaction affiche un M pour indiquer qu il est possible de placer un point Pour modifier un point d ja existant cliquer sur celui ci et le d placer en maintenant le bouton gauche appuy Dans le cas de la mesure d un angle manipuler les points situ s au milieu des segments pour ne d placer qu un point le fois tout moment basculer dans l environnement Trackball la main pour manipuler l objet et l orienter dans la configuration o le point est le plus accessible La couleur et les dimensions du label de la mesure sont ditables partir des menus Text Callout Properties et Shape Properties a Gu 5 ka ka L2 8 Pick mode Fest acarate Y ge Figure 60 L outil Measurement haut et des calculs de distance 3D sur une isosurface bas gauche ainsi que d un angle 3D bas droite 1 2 Exporter des captures d cran Pour sauvegarder l image de la fen tre principale utiliser l outil Snapshot de la barre d outils en figure 13 La vue peut tre export e vers un fichier une imprimante ou copi e dans le presse papiers Les dimensions de l image sont li es la r solution de l cran par d faut mais il est possible de les modifier dans Offscreen width et height Choisir un nom de fichier et une destination ainsi qu un format Noter que le format PNG accompagn d un export de type rgb alpha permet de rendre le fond transparent Cela rend l image plus facile impo
21. dow permet de changer l affichage des vues ou influant sur le contraste Pour cela on choisit d afficher les pixels dont le niveau de gris est plus lev que la valeur de gauche et moins lev que la valeur de droite L histogramme des niveaux de gris est repr sent afin de faciliter le choix des seuils G n ralement le seuil inf rieur est choisi de fa on ne pas afficher les pixels correspondant l air dont le niveau de gris est le plus bas et qui correspondent au pic de gauche de l histogramme figure 41 2595 _ Le CRE Figure 41 Contr le du contraste des vues par seuillage de l histogramme 22 e le module Selection Selection aia iele Diaso E e Li Volume Current slice V Show in 3D Figure 42 Module Selection Segmenter l image avec Avizo consiste colorier une zone d int r t et l attribuer un mat riau La zone d int r t est choisie avec les outils propos s dans le module Tools et s affiche en rouge dans les diff rentes vues L outil gomme efface toute la s lection Le signe permet d ajouter la s lection au mat riau choisi dans la liste et le signe de l enlever Les outils 3D lasso sont utiles pour dessiner une zone d int r t directement dans la vue 3D et l ajouter ou la soustraire la s lection Les outils Grow resp Shrink selection tendent resp restreignent la s lection d un pixel La s lection peut tre affich
22. e l objet constitu de l ensemble des coupes l onglet Properties propose l acc s aux outils de filtrage Image Filters Editor de rognage crop Editor ou de transformations g om triques transform Editor o Xx Lattice info 1209 x 1215 x 1318 uniform coordinates Data info grayscale 8 bit unsigned min max 0 255 Voxel size 1x 1x1 Master NO SOURCE gt Shared colormap JE iltrage Transform ED 40 0 do de Figure 8 Onglet Properties 3 Visualiser le volume 3 1 Am liorer le contraste L outil Measure Histogram affiche l histogramme de la pile d images voir figure 9 Ce graphe repr sente le nombre de pixels en fonction du niveau de gris Il rend compte de la distribution des niveaux de gris dans l image Le pic de valeurs gauche de l histogramme correspond l air sauf si le scan est r alis sur une r gion d int r t dans l objet Pour am liorer le contraste de l image on peut choisir de n afficher qu une partie des niveaux de gris de l image ceux qui d crivent l objet Le r glage du contraste modifie seulement la visualisation des images les valeurs des pixels demeurent inchang es L tude de l histogramme permet d identifier les niveaux de gris contenant l information de l objet Dans le cas illustr par la figure 9 seuls les pixels dont le niveau de gris est sup rieur 17500 environ appartiennent l objet R Histogram Plot G Hist
23. ectionnables En maintenant la touche CTRL appuy e l outil Brush est une gomme 23 Figure 45 Exemple d utilisation de l outil Brush lorsque l option Same material only est coch e La nouvelle s lection en rouge ne peut pas d passer sur une r gion d j attribu e un mat riau hachures en violet l outil Lasso d finit une s lection en tracant son contour manuellement freehand ou partir de formes pr d finies ellipse ou rectangle L option Auto trace adapte le dessin aux contours de l image mais ne fonctionne que lorsque le contour est tr s net l outil Magic Wand permet de s lectionner une structure partir d un point donn et en proc dant par seuillage Cliquer dans un premier temps sur un point l int rieur d une r gion d int r t Le niveau de gris du point s lectionn appara t en rouge dans l histogramme voir figure 46 Utiliser les curseurs pour r duire la portion d histogramme correspondant la structure d sir e Cocher la case All slices pour tendre la s lection aux coupes proches L outil Show in 3D du module Selection permet de visualiser la zone s lectionn e ainsi La case Same Material only permet d emp cher la s lection d une zone d j lab lis e voir section 6 1 La case Fill interior sert remplir des trous dans la zone s lectionn e et ne fonctionne qu en 2D Tools D B Magic Wand E Al slices WDraw limit line
24. er dans l intervalle 0 360 D finir la dur e de la rotation par les moments de d but et de fin dans Start end time Les valeurs doivent se situer dans l intervalle 0 1 et ne correspondent pas une unit de temps 1 3 3 Affichage coupe par coupe partir de l objet OrthoSlice l venement SliceNumber permet de faire d filer les coupes selon une orientation Pour animer le parcours des coupes il suffit de param trer l v nement Ortho Slice Slice Number en d finissant les coupes de d part et d arriv e ainsi que les instants de d but et de fin du parcours Une animation int ressante consiste afficher une surface graduellement coupe par coupe Pour cela il faut cr er l venement Surface View Clig using Ortho Slice et d finir l instant o l v nement appara tra Toggle to value on l instant Trigger time Un v nement Ortho Slice Transparency est galement n cessaire pour configurer la transparence de l objet Ortho Slice la valeur alpha 7 3 4 Transparence progressive Pour qu un objet devienne progressivement transparent pendant l animation il faut qu il soit d sign comme transparent initialement dans le menu Draw Style des propri t s de la surface Le curseur Base trans permet de r gler la transparence entre 0 normal et 1 invisible S lectionner alors l v nements Surface View Base Trans pour faire voluer la valeur de transparence entre deux instan
25. faces de la nouvelle surface Puis cliquer sur Simplify now 20 5 Segmenter les donn es Pour d finir diff rentes r gions dans le volume du scan il faut segmenter les images Cela consiste attribuer chaque pixel un label pour le classifier dans une r gion donn e Le label se caract rise par un nom et une couleur Pour contr ler la segmentation il faut manipuler l objet Labels cr partir de l outil Multi Thresholding voir le paragraphe suivant ou obtenu via le menu Image Segmentation des coupes en choisissant Edit New Label Field 5 1 Seuillage global Lorsque les donn es sont suffisamment contrast es pour que les diff rentes r gions puissent tre s par es par leurs niveaux de gris il suffit de d finir des seuils globaux Dans le menu Image Segmentation choisir l outil Multi Thresholding voir figure 37 Par d faut Avizo d finit deux r gions Exterior et Inside Pour d finir plusieurs r gions il faut ajouter les noms de mat riaux dans la case Regions en les s parant par un espace Il faut les classer dans l ordre des niveaux de gris Le bouton Histo permet d acc der l histogramme et de visualiser la r partition des niveaux de gris pour mieux d finir les seuils Project view GERS CEE LH Bounding Box Properties Extract Subvolume Ortho Slice ROI Box Q Volume Rendering Display a Data Objet kal Animate Annotate a Regions Exterior Inside
26. ground Il est possible d afficher un rep re ou une grille avec l objet Global Axes depuis le menu View Axis 7 3 1 Organiser la s quence de d mo L outil Demo Maker est compos de deux parties la gestion de la s quence d v nements en haut et la gestion des v nements en particulier dans la partie Event en dessous du trait Pour ajouter des v nements cliquer sur Update dans le menu GUI element Le menu d roulant c t du bouton Update va alors proposer la liste de tous les v nements possibles li s aux objets pr sents dans Project View 51 l on ajoute de nouveaux objets dans Project View par la suite il faut veiller cliquer nouveau sur Update pour que les v nements permettant de les inclure dans la d mo soient disponibles dans le menu d roulant Les diff rents v nements et leur param trage seront d taill s dans les paragraphes suivants Lorsqu un v nement est configur l ajouter la s quence en cliquant sur le bouton Add Il sera possible de l diter en cliquant sur Replace ou de le supprimer en cliquant sur Remove Le menu Time propose de visualiser la d mo en cliquant sur le bouton lecture Dans les propri t s de chaque objet des connections en italique ou des ports sont d finis voir le module Surface View en figure 64 Chaque port peut tre modifi lors de la d mo Par exmple pour rendre un objet transparent il suffit de choisir l v nemen
27. ires la s lection de l os impliquent de s lectionner l ensemble du squelette lors de la commande All slices Tools A 4 y y e 2 E Magic Wand 473 6 2930 6 sim rl D v All slices Draw limit line Y Absolute values Same material only Pos Index Material Intensity Tools irj 4 y y 0 e E Magic Wand 223 2930 6 sio A D v All slices 2 Draw limit line v Absolute values Same material only Pos 9 46 2 48 37 01 Index 383 404 899 Material Exterior Intensity 103 Figure 52 Pour parvenir s lectionner enti rement la structure du f mur un seuillage restreint des niveaux de gris ne suffit pas images du haut Cependant un seuillage plus tendu entra ne la s lection de structures non int ressantes images du bas Plut t que de venir compl ter manuellement la s lection des images du haut de la figure 52 il est possible de contr ler la propagation de la s lection en isolant la structure choisie 27 6 1 1 Sur une coupe avec Draw limit line L option Draw limit line de l outil Magic Wand permet de venir diter une fronti re l aide d un crayon directement sur une coupe La figure 53 pr sente le cas de la s paration de deux os L tendue de la baguette magique est limit e par la ligne dessin e Noter que cette frontiere n est r alis e qu en 2D et doit tre d crite sur chaque coupe avant de propager en 3D avec l option
28. mations dans un fichier texte s par e TIF Ce format est particulierement adapt une tude quantitative des donn es car il permet d acc der au maximum d informations Les images sont d crites de facon matricielle et la compression peut tre non destructive La gestion des donn es par pile ou stack en anglais est possible et particuli rement utile dans le traitement de donn es CT scan 1 3 Les piles de donn es ou stacks Le scanner exporte une image 3D Il s agit d un ensemble de coupes 2D du volume de l objet tomographi extraites selon une direction par exemple selon le plan xy en figure 2 La repr sentation sous la forme d une pile ou stack d images est la plus simple pour visualiser et traiter les donn es La premi re image correspond la coupe horizontale pour z 0 et les images suivantes sont les coupes suivantes selon l axe z Le volume est ainsi d crit par une matrice 3D de voxels isom triques 1l est toujours possible de d crire l objet selon d autres plans de coupe Les dimensions du volume export sont indiqu es dans le fichier texte d extension scm ou scn Ouvrir le fichier avec un diteur de texte type Bloc notes L information est donn e dans la section Geometry par VoxelSizeX et VoxelSize Y en mm La dimension en Z est identique puisque les voxels sont cubiques Figure 2 gauche description du volume de l objet par une image 3D la pile de coupes Ici les coupes sont dans le plan xy
29. ne nouvelle fen tre est disponible dans le Main Panel c t du Project View La fen tre principale est d sormais constitu e de quatre vues la vue 3D et chacune des orientations Xy xz et yz Pour se d placer dans les vues il faut agir sur le curseur situ en bas de chaque fen tre Par d faut les mat riaux Exterior et Inside sont d finis et les pixels sont lab lis s Exterior Plusieurs modules permettent le traitement de la segmentation e le module Materials Materials Figure 39 Module Materials Il permet de g rer la liste des mat riaux ou r gions d finis figure 39 On peut ajouter un nouveau mat riau en cliquant sur Add a new material ou en supprimer en le s lectionnant dans la liste et en cliquant sur Remove Les mat riaux peuvent tre affich s ou masqu s en cliquant sur l ic ne de l oeil et verrouill s avec le cadenas partir d un clic droit sur un mat riau il est possible de le renommer et de modifier sa couleur La couleur du label sera affect e la r gion g n r e Pour le confort de la segmentation il est plus facile de travailler avec des mat riaux dont les couleurs sont vives e le module Zoom and Data Window Zoom and Data Window d hi 8 All viewers Current viewer Figure 40 Module Zoom and Data Window Les modifications sont affect es chacune des vues ou celle s lectionn e seulement en choisissant All viewers ou Current Viewer Le Data Win
30. nserv e a les niveaux de gris de l image originale Il est possible de travailler et de segmenter ce nouvel objet de la m me fa on que l objet original Sauvegarder ces nouvelles donn es au format d un objet am pour pouvoir facilement travailler sur la partie d int r t des donn es 3 5 Transformer les donn es 3 5 1 Filtrer les images Dans les propri t s de l objet s lectionner l outil Image Filters Editor voir figure 8 Le type de filtre est d fini par le champ Filter dans un menu d roulant voir figure 21 Le filtre peut tre appliqu en 3D ou en 2D dans un plan donn Il faut choisir le filtre suivant le type d effet d sir e Edge Detection applique une d tection de contours e Greyscale modifie la dynamique des images e Sharpening r hausse les contours e Smoothing lisse les images et r duit les bruits d aspects granuleux e Morphological permet d appliquer des op rations morphologiques Properties ox Lattice info 1638 x 487 x 875 uniform coordinates Q Data info grayscale 16 bit unsigned min max 0 65453 Voxel size 1x 1x 1 Master NO SOURCE Shared colormap Edit Filter Smoothing Gaussian Sigma rekl x 0 4 y 0 4 z 0 4 Kernel x 3 y 3 z 3 Action Undo 0 40 dee dl dee 0 de de 0 Figure 21 Outil Filtrage des images 12 3 5 2 R aliser une transformation g om trique Dans les propri t s de l objet s lectionner l outil Tranform Edit
31. nt voir figure 7 L ensemble des commandes disponibles pour un objet donn est accessible en faisant un clic droit sur l objet En particulier la commande Save Data as permet d enregistrer l objet Il est recommand d enregistrer l objet cr partir des coupes au format Avizo avec l extension am pour faciliter louverture du projet lors de prochaines manipulations La version 7 0 0 d Avizo peut ouvrir des volumes g n r s partir des versions pr c dentes Par contre les versions pr c dentes d Avizo ne g rent pas les volumes de la version 7 0 0 E Image Read Parameters LA Info Files 1318 Image Size 1318 slices 1209x1215 1 channel 1 time step Import Channel conversion Object name 0000 tif Resolution Define Fi bounding box voxel size Min coord O o 0 Voxel size 1 1 1 Figure 6 Fen tre d ouverture des donn es Dans l ensemble du logiciel les raccourcis clavier apparaissent dans la fen tre d information lorsque la souris survole un outil donn Le carr orange gauche d un objet sert a activer ou d sactiver sa visualisation dans la fen tre principale Main Panel F x Project vien A e Ocb Figure 7 Onglet Project View dans le Main Panel 2 3 L environnement Properties En cliquant sur un objet ses caract ristiques s affichent dans l onglet Properties voir figure 8 Par ailleurs des raccourcis vers certains outils sont disponibles Dans le cas d
32. ogram Plot LA Y Y File Edit Axis Help File Edit Axis Help A U A Figure 9 Repr sentations lin aire gauhe et logarithmique droite de l histogramme de l image Pour affiner l analyse de l histogramme certains param tres sont disponibles dans la fen tre Properties voir figure 10 Les niveaux de gris minimum et maximum de l image sont renseign s dans le champ Range Garder ces valeurs pour avoir l histogramme complet ou les modifier pour tracer l histogramme d une gamme de niveaux de gris Le curseur Num bins d finit la discr tisation de l histogramme s lectionner 256 pour lisser la courbe Par d faut le graphe est repr sent en colonnes cocher line drawing pour plus de lisibilit Il est galement en chelle semi logarithmique d cocher logarithmic pour une repr sentation lin aire Properties e x D Data Volume 1 am gt D ROL NOSOURCE 3 Labels NO SOURCE gt Range min 6390 max 43897 3 Num bins 0 h 50 Histogram options absolute relative in cumulative Plot options E line drawing F logarithmic Figure 10 Outil Histogram du menu Measure Pour parcourir le graphe s lectionner l outil Threshold dans le menu Edit Edit objects de l histogramme Cocher la case Probe Une ligne appara t sur l histogramme et les coordonn es sont affich es sur le graphe 3 2 La barre d outils La barre d outils est compos de
33. or voir figure 22 Pour configurer la trans formation cliquer sur le bouton Dialog du menu Manipulator Une fen tre intitul e Transform Editor permet de renseigner les param tres de la transformation souhait e Transform Editor z Properties 5x Relative Local e Gima D E T Lx 4 081 0 0 2 3 Lattice info 644 x 390 x 573 uniform coordinates 8 Data info grayscale 16 bit unsigned min max 1354 63738 8 Voxel size 1x 1x1 3 Master NOSOURCE 3 Shared colormap Edit 3 Manipulator Transformer x Dialog 3 Reset Al Translation Rotation Scale 3 Action Undo Redo Copy Paste Figure 22 Outil de Transformation des images Il est galement possible d effectuer une translation une rotation ou un grossissement en manipulant directe ment dans la vue principale avec l outil Interact la fl che du module barrel comme pr sent sur la figure 23 Figure 23 L outil Transform propose un ensemble de points manipulables en haut gauche Translation en haut droite en agissant sur les points verts Grossissement en bas gauche en agissant sur les carr s blancs Rotation en agissant sur le point vert central Pour modifier des axes s lectionner l outil Crop Editor dans les propri t s de l objet Le menu Flip and swap propose de r aliser des rotations selon les axes Le volume transform e
34. paquets de 8 formant ainsi des octets Une image num rique est compos e de pixels picture element d finis par avec un niveau de gris Le niveau de gris est une valeur enti re comprise entre 0 et 255 si l image est cod e sur 8bits 22 256 niveaux ou entre 0 et 65535 pour un codage sur 16bits 2 65536 niveaux La taille d une image est d termin e par le nombre de pixels la constituant et la valeur du codage Par exemple une image de 16x10 pixels cod e en 8bits occupera 16x10x8 1280bits ou 16x10 1600ctets La m me image cod e en 16bits occupera 16x10x16 2560bits ou 16x10x2 3200ctets La figure 1 montre une image de 16x10 pixels La dynamique de l image est le nombre de niveaux de gris sur lequel les valeurs s tendent Ainsi une image en 16bits a une dynamique bien plus lev e qu une image en 8bits Plus la dynamique est grande plus il facile de distinguer les d tails de l image et plus les contours sont nets 251 245 236 223 208 LE 173 245 240 230 218 203 187 169 236 230 222 210 196 179 162 223 218 210 199 185 170 153 208 203 196 185 173 158 143 ESP 187 1 9 170 158 145 131 173 169 162 153 143 EE 119 133 150 144 136 127 117 105 134 EE 126 120 111 102 92 116 119 109 103 96 88 80 64507 62965 60652 57311 53456 49087 44461 62965 61680 59110 56026 52171 48059 43433 60652 59110 57054 53970 50372 46003 41634 57311 56026 53970 51143 47545 43690 39321 53456 52171 50372 47545 44461 40606 36751 49087 48059 4
35. r dans un premier temps sur chacun des max pour obtenir la bo te de taille maximale et de la r duire L action de l outil est illustr e sur la figure 18 le nouvel objet est un ensemble de coupes dont les dimensions correspondent la bo te Par d faut le nouvel objet est nomm avec le nom du volume dont il est issu suivi de l extension view Prenez garde l option Subsample qui permet de modifier la r solution des coupes Pour conserver la meilleure description du volume d cocher la case Subsample Il peut par contre tre utile de travailler sur une version moins r solue de l image lorsque celle ci est trop lourde et que les calculs en sont p nalis s Pour cela renseigner un facteur de sous chantillonnage identique pour chacune des directions Properties a Info lattice size 420 x 484 x 302 8 Datas emean E Boxmin i 72 j 8 k 68 D Boxsize i 308 j 388 k 208 T Options C Hide dragger Y Subsample 7 Blocking Subsample x 1 y 1 z 1 Project view Figure 18 Cr ation d un nouveau volume d int r t extrait des donn es avec l outil Extract Subvolume 10 3 4 2 diter le volume manuellement Il est possible d exclure une partie de l objet en interagissant directement sur la vue 3d Pour cela utiliser l outil Compute Volume Edit depuis le menu accessible par clic droit sur l objet dans Project View voir figure 19 Lines Y axis Create Mask
36. re 3D Cette trackball peut tre manipul e avec la fl che du module d interaction pour orienter le plan de coupe selon n importe quelle direction voir figure 17 L option Fit to points permet l utilisateur de s lectionner trois points dans la visualisation 3D et d extraire le plan de coupe correspondant Par d faut le volume est chantillonn par l outil Slice Pour viter une perte d informations renseigner le champ Sampling avec l option finest gx 1 D 5 ONE Ginem foame foame Y show width 1 m Ow xz W adjust viek rotate AY immediate 7 fit to points setplane T lighting a be 34 5 ou 30 00 y N 255 00 E medium N C interp data C interp texture square texels move low res AA 9 None Binary Alpha AAA 0 Cu YAA Cu 3 Number of filters 1 3 Filter 1 None v Figure 17 Outil Slice de navigation dans les coupes avec l option Rotate 3 4 Travailler sur une zone d int r t 3 4 1 R duire le volume dans une bo te S lectionner l outil Extract Subvolume dans le menu de l objet Il permet de d finir la nouvelle r gion d couper voir figure 18 La nouvelle zone est un rectangle d fini par un index min et une taille pour chaque direction Il est possible de les d finir manuellement en agissant sur les carr s bleus dans l image avec l outil Interact la fl che du module figure 11 Il est plus facile de clique
37. rincipale et permet de basculer en plein cran touche F11 Pour affecter une vue une fen tre dans un mode multi fen tre il faut choisir la vue dans le second module lorsque la fen tre que l on veut modifier est active e Figure 14 Module de gestion des fen tres de travail 3 3 Visualiser la pile de coupes L outil Bounding Box fait appara tre la bo te englobante en orange de l objet et permet de se rep rer dans le volume Main Panel Project View postes Figure 15 Visualisation des coupes avec les outils Bounding Box Ortho Slice et Slice L outil Ortho Slice permet de naviguer dans les coupes Dans les properties voir figure 16 il est possible de modifier l orientation des coupes xy xz ou yz et le contraste de l image avec Data window Pour parcourir les coupes il suffit de d placer le curseur Slice Number Properties 9 La LB 2 Data Objet gt Frame W show width 1 mu Orientation xy xz yz Options adjust view 1 bilinear view lighting Mapping Type Linear Data Window 0 00 ff 255 00 Slice Number 41 F 659 Transparency None Binary Alpha 0 40 de 40 de Oo de de Figure 16 Outil Ortho Slice de navigation dans les coupes Pour choisir le plan de coupe du volume utiliser l outil Display Slice Par d faut Slice se comporte comme Ortho Slice Cependant en cochant l option Rotate une trackball appara t dans la fen t
38. rter dans des documents type pr sentations ou posters Les informations sur l image export e de la figure 61 ont t ajout es avec les outils suivants 32 A Snapshot producing an image of size 1285 x 1013 V Format PNG grayscale rgb rgb alpha Configure printer ok J come Figure 61 Enregistrer une vue de la fen tre principale L outil Create Scalebars permet d ajouter une chelle l image Les propri t s de l chelle sont ditables dans les propri t s voir figure 62 Data renseigne les donn es caract riser par l chelle Pos x Pos y place l origine de l chelle de l image Size x size y modifie la longueur de l chelle Frame indique les axes renseign s par l chelle Reverse permet de graduer l envers Ticks et Sub ticks modifie les graduations Unit renseigne l unit Le plus souvent en mm Color Line width Font modifie la police de l chelle Ne pas h siter augmenter sa taille pour qu elle soit bien visible sur l image export e car celle ci sera probablement r duite Fixed size XFactor Yfactor ces param tres influent sur la taille de 1 objet Ne pas les modifier L outil Create Caption permet d ajouter une annotation ou un titre l image Data Pos x A re 0 259774 ee AR le o 173571 Es sue O Pos 8 ome a f Size y 115 re 0 452632 w Frame x Axis Cl y
39. s voxels Le facteur de r duction est sp cifi dans le champ Average voir figure 51 Il est pr f rable de r duire du m me facteur dans chacune des directions Y Avizo EN CCE i Input data contains 1209 x 1215 x 1318 voxels This might result in a rather big surface You may want to choose cancel and reduce vour input data using the resample module Carme Figure 50 Message d avertissement incitant sous chantillonner les labels Main Panel px Project View objet M e Data gt D Reference gt Input resolution 1209 x 1215 x 1318 Input voxel size 1x 1x1 D Average x 2 y 2 z 2 Figure 51 Sous chantillonnage des labels pour r duire la taille de la surface g n r e Le r sultat est stock dans un objet de format surf voir figure 49 Les surfaces g n r es peuvent tre sauveg ard es au format Avizo surf ou export es dans d autres formats STL PLY etc 26 6 Trucs et astuces pour la segmentation 6 1 Restreindre une s lection de l outil Magic Wand L outil Magic Wand baguette magique figure 43 tend la s lection d une r gion d int r t partir des niveaux de gris d une image mais ne peut pas appr hender la notion de contours Il arrive bien souvent que la structure isoler soit adjacente d autres structures de niveau de gris similaire L exemple de la figure 52 montre le cas de la segmentation d un f mur Les valeurs de seuillage n cessa
40. ser l outil Compute Arithmetic qui permet de g n rer un nouvel ensemble de labels partir d une op ration arithm tique ou bool enne Le module Arithmetic r alise une op ration entre 1 3 objets Pour s parer des labels il faut lier le module aux images input A et aux labels input B Ces liens sont d finis partir de l arborescence dans la fen tre Project View o dans les propri t s voir figure 56 gt Gm DL o D e a lt 3 ome A InputB objet abels 3 Info 16 bit unsigned 0 255 gt 8 bit unsigned 0 255 dip 3 Input C NO SOURCE Hi 3 output type 8 bitlabel 3 Result channels like input A 3 Options 7 dean labels 3 ber Ba 3 Colormap 0 A Edit Q Result type inputA regular 3 Options ignore errors auto refresh Appy auto refresh Apply Figure 56 Propri t s de l outil Arithmetic et l outil ConvertImageT ype L op ration est d finie dans le champ Expr par une formule impliquant l objet et les labels Le d tail de la construction de la formule est pr sent dans la section 6 4 Main Panel a Image objet gt Label feld a e 2 Materials EP Color Mame Exterior E m Intermediaire E Region Figure 57 Module Materials de la segmentation de l objet objet labels gauche et du r sultat de l op ration arithm tique Result to labelfield 8_bits droite
41. st indiqu en italique dans la fen tre Project View La sauvegarde du volume peut ne pas prendre en compte la transformation Noter les diff rentes transformations effectu es de fa on pouvoir les retrouver la prochaine ouverture du logiciel 13 3 6 Rendu volumique Le rendu volumique direct ou direct volume rendering repose sur l algorithme du lancer de rayons L objet voxelis est repr sent dans un environnement avec une cam ra et un cran de projection voir figure 24 Chaque voxel est converti de niveaux de gris en opacit Un rayon est lanc depuis la cam ra vers chaque pixel de l cran Son parcours traverse ensuite le volume voxelis et l information de l opacit le long du rayon est accumul e puis d pos e dans le pixel de l cran correspondant Cette m thode permet de visualiser le volume du point de vue de la cam ra Le rendu volumique est g n ralement am lior par la gestion de sources lumineuses dans l environnement pr c demment construit ou Source d Image View Ray Scene Object Figure 24 Rendu volumique direct Principe de l algorithme de lancer de rayons illustration de Jeff Atwood L outil Display Volume Rendering propose de construire le rendu volumique de l objet Il se compose de deux parties e Volume Rendering contr le l tape de conversion des niveaux de gris travers la Colormap voir section 3 7 Par d faut l int gralit des niveau
42. t max dans l objet Colormap 14 Plusieurs options sont disponibles pour diter la l gende e Data le type de colormap utilis e Options custom text dite la l gende vertical modifie l orientation font g re la police de caracteres et bg color la couleur de fond Position place l chelle sur l image e Size g re la taille Custom Text modifie la l gende conserver les pour distinguer les valeurs affich es Title ajoute un titre gt D 8 Advanced settings O yes no 3 Interpolation yes no custom 3 Quality O low normal high custom 8 Lighting none diffuse diffuse with specular 3 Effects Y edge enhancement F edge 24 E boundary opacity 8 Move low resolution scale 4 F Cu 250 High gx E amp Options Y custom text Y vertical rel size Y transp bg Y font E bg color amp Font settings MS Shell Dig 2 28 pt m amp Position x 40 y 400 Size length 300 width 100 3 E 100 Low 8 Custom Text 100 Low 100 250 High 3 Title Figure 25 Visualisation du volume avec Volume Rendering Rendu par d faut haut avec modification de la colormap en volrenRed col milieu et avec modification des lumi res et am lioration du rendu des contours bas Cr ation d une colormap et de sa l gende associ e pour un rendu volumique 15 4 Extraire des surfaces 4 1 Isosurface L outil Displ
43. t qui permet de modifier le port Draw Style de l objet Surface View dans la liste d v nements voir figure 65 L v nement est d crit par son action changer l apparence de la surface de shaded vers transparent et le moment de d clenchement 1 3 2 Rotation de la cam ra Pour filmer une rotation de l objet cr er l objet Camera Orbit partir du menu Create Animation Camera Orbit Choisir l axe de rotation dans le menu d roulant du menu Action Il est possible de d finir un mouvement de rotation continu en choisissant Loop plut t que Play once dans le menu d roulant du menu Time Dans l outil Demo Maker choisir l l ment Camera Orbit Time dans le menu d roulant du menu Gui element voir figure 67 D finir les angles de d part et d arriv e de la rotation dans Start End value Les valeurs sont 34 ex LL a 18 La o INO SOURCE Connections NO SOURCE NO SOURCE gt transparent more options Line width O Outline color no culling back face front face Add Remove Clear Show Hide Draw auto refresh Apply Figure 64 Description d un module T Event GUI element Update Surface View 2 Draw Style vr Change from to value shaded transparent Trigger time 0 6 Figure 65 Cr ation d un venement qui rend la surface transparente a l instant t 0 6 d finies en degr et doivent se situ
44. ter la SO COCA O Rd ed 5 3 Cr er les surfaces correspondant la segmentation s e a e a e a a a 6 Trucs et astuces pour la segmentation 6 1 Restreindre une s lection de l outil Magic Wand 6 1 1 Sur une coupe avec Draw limit line 6 1 2 En cr ant un mat riau rontitre 4444444444 6 2 G n rer la surface correspondant un mat riau en particulier 6 3 R duire le nombre de labels aux mat riaux d int r t o Q Ot Ot Or O0 N N 10 11 12 12 13 14 14 16 16 17 19 20 21 2i 22 26 Y 6 4 Op rations arithm tiques et bool nnes sur les labels 30 Exploiter les r sultats 32 Tal R aliser des mesures og ada do ara a a e des e o dd edo de a 32 1 2 Exporter des captures cran dh ber A e a ae ds e 32 Toe SS I AA dd Doit DO a de LU a a e dle 34 7 3 1 Organiser la s quence de d mo 24m 448 SR RAA NU Reid a 34 fas Rotation de la Camera e Saa ab a AA di A R a aa 34 1 3 9 AfMehase coupe Par COUDE se maca rasa a sm 35 1 3 4 Transparence progressive 4444444440 39 1 30 Convertir da demon He sree dia EUR A MEN a MASSE UE RE 36 1 Les donn es 1 1 Les images num riques Une information num rique est cod e de fa on l mentaire par une valeur O ou 1 et stock e dans un bit La m moire d un ordinateur est g r e en regroupant les bits par
45. tour dessin sont s lectionn s Pour n ajouter que les triangles visibles cliquer sur visible triangles only dans le menu d roulant de cet outil Lorsque la s lection convient choisir dans le menu Surface Edit le traitement r aliser sur les faces La figure 35 illustre l op ration Surface Edit Delete highlighted faces Figure 35 Suppression d une partie de la surface S lection des triangles avec l outil Draw contour gauche et r sultat de l op ration droite 19 4 4 Simplifier les surfaces L onglet propri t s de l objet surf indique le nombre de points et de triangles faces constituant la surface Le nombre de points sera d autant plus lev que la r solution des images est grande Cependant un grand nombre de triangle peut rendre la manipulation de la surface laborieuse Il est parfois n cessaire de simplifier la surface obtenue avant de l exporter Pour cela utiliser l outil Simplification Editor de l onglet Properties voir figure 36 Pm r a y e 1 E z Surface 915728 points 1834941 faces 1 patches 0 contours 0 edges D Master NOSOURCE Simplify faces 18000 maxdist 0 min dist 0 z Options preserve slice structure E fast E create level of detail Figure 36 Module de simplification de la surface accessible depuis les Properties de l objet surf via l ic ne Simplification Editor entour e en rouge Dans le champ Simplify pr ciser le nombre de
46. ts 39 Properties ex 5 Go E 8 master posone B Action Figure 66 Outil Camera Orbit 7 emo Maker 2 8 Data gt 8 events E Event Search 3 Event List Replace Remove Find lt Find gt 3 Functions J active options time edit 3 Event 8 au lement 8 Start end value 0 360 8 Start end time 0 1 Figure 67 Param trer la rotation de la cam ra 1 3 5 Convertir la d mo en film Pour exporter la s quence programm e par Demo Maker il faut cr er l objet Movie Maker figure 68 partir de la liste propos e en faisant un clic droit sur l objet Demo Maker Choisir le format du film MPEG ou AVI ainsi qu un nom pour le fichier Le nombre d images frames va d terminer la longueur de la vid o Le bouton Apply permet de lancer l export Properties gx Ce Frames 100 3 3 seconds 3 rime n t 3 rietomat Esme 7 Ar 3 mames AB a dor a hn 3 Format RGB RGBA 3 Tiles X 1 Y 1 3 Size Viewer 360p 480p HD FullHD Custom 3 Resolution X 1024 Y 1008 tere sn Figure 68 Conversion de la d mo en une vid o avec l outil Movie Maker 36
47. uis s lectionner dans le menu Buffer la fonction appropri e pour ajouter Add retirer Remove ou redessiner Draw cette r gion par exemple Properties e x Data Objetdabels2 surf 8 color eta 3 3 reve lt 3 or Draw Style Line width 0 Outime color E Culling mode noculing backface front face 3 ate 3 Soecion mod notera E 3 PP o al Figure 29 Outil Surface View 17 Figure 30 Visualisation de la surface avec un effet de transparence gauche et d coup e selon un plan oblique droite L outil Ortho Slice permet d acc der une coupe de la surface Dans les propri t s de l outil cliquer sur l outil Clip voir figure 31 La surface est r duite au niveau du plan de coupe Pour obtenir l autre moiti de la surface cliquer nouveau plusieurs fois sur Clip La m me d marche est possible avec l outil Slice pr sent dans la section 3 3 pour d couper la surface selon un plan oblique Ne pas afficher les outils Ortho Slice ou Slice en cliquant sur le carr orange pour voir travers Un exemple de coupe d une surface est pr sent en figure 31 Ch a E 9 Lo LE 2 C1 ii ll la La ke L2 Figure 31 Visualisation de la surface depuis un plan de coupe 18 4 3 diter les surfaces Avant de modifier les surfaces veiller sauvegarder le fichier surf original Dans les propri t s de l objet surface s lectionner l outil Surface Editor
48. x de gris est convertie en transparence La gamme des niveaux de gris peut tre r duite en ins rant de nouvelles valeurs minimum et maximum voir figure 25 Utiliser l histogramme pour conna tre les valeurs minimum et maximum permettant de d crire au mieux l objet voir section 3 1 e Volume Rendering Settings permet d am liorer la qualit du rendu de modifier l clairage de la sc ne et d augmenter la description des contours de l objet 3 7 Colormap La colormap permet d attribuer une couleur chaque voxel en fonction de son niveau de gris Elle est construite sur l ensemble des valeurs de l image par d faut Il faut dans un premier temps choisir les valeurs minimum et maximum visualiser cercl es de rouge sur la figure 25 L onglet Edit permet ensuite de modifier les couleurs utilis es en chargeant un fichier col D autres colormaps sont disponibles dans Avizo et accessibles via le menu Edit Options Load colormap Le curseur Alpha scale g re la transparence du rendu Pour cr er une colormap personnalis e utiliser l outil Create Data Colormap Renseigner le champ Datafield pour relier la colormap un jeu de donn es Dans les propri t s de la colormap l outil Colormap Editor permet de construire une nouvelle fonction de colorisation partir de l objet colormap cr er un objet Colormap Legend pour ajouter l chelle l image voir figure 25 Pr ciser les limites min e
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