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我需要创建血管树模型的样条或折线表示（见下文）。

整个血管树

该模型采用 STL 格式，因此我拥有所有顶点的 xyz 坐标。这些线应该穿过血管网格的中心，因此我认为最好的方法是通过顶点云进行样条回归。此外，如果我可以在给定的点上获得容器的半径，例如折线的坐标，那就太好了。

树的一部分显示为网格

我浏览了这个论坛和 VTK 网站（假设他们对这类事情有一个简单的实现）但到目前为止我还没有找到我可以使用的东西。有谁知道可以做到这一点的 Python 模块或 VTK 类（我会从 Python 调用）？我在上面找到的 python 模块都是用于 2D 数据的。

非常感谢！

编辑：我遇到了这个名为VMTK的库，它几乎专门处理血管分割，并具有他们所谓的“中心线计算”的功能。然而，它们通常要求在血管末端“切割”并定义“源点”。但是，在我的模型中，可以看到端点被“封顶”，这使事情变得更加复杂。如果我找到解决方案，我会在这里发布

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我不知道任何软件或 python 类与您的问题完全相关。也许 python interpolate.splev 将帮助您使用单个容器。您可以尝试以下代码作为示例：

from scipy import interpolate
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 3D example
total_rad = 10
z_factor = 3
noise = 0.1

num_true_pts = 200
s_true = np.linspace(0, total_rad, num_true_pts)
x_true = np.cos(s_true)
y_true = np.sin(s_true)
z_true = s_true/z_factor

num_sample_pts = 100
s_sample = np.linspace(0, total_rad, num_sample_pts)
x_sample = np.cos(s_sample) + noise * np.random.randn(num_sample_pts)
y_sample = np.sin(s_sample) + noise * np.random.randn(num_sample_pts)
z_sample = s_sample/z_factor + noise * np.random.randn(num_sample_pts)

tck, u = interpolate.splprep([x_sample,y_sample,z_sample], s=2)
x_knots, y_knots, z_knots = interpolate.splev(tck[0], tck)
u_fine = np.linspace(0,1,num_true_pts)
x_fine, y_fine, z_fine = interpolate.splev(u_fine, tck)

fig2 = plt.figure(2)
ax3d = fig2.add_subplot(111, projection='3d')
# blue line shows true helix
ax3d.plot(x_true, y_true, z_true, 'b')
# red stars show distorted sample around a blue line
ax3d.plot(x_sample, y_sample, z_sample, 'r*')
# green line and dots show fitted curve
ax3d.plot(x_knots, y_knots, z_knots, 'go')
ax3d.plot(x_fine, y_fine, z_fine, 'g')
plt.show()

此代码使用单个容器的嘈杂中心线路径，并将其拟合为平滑曲线（请参见下面的结果）：

插值结果

通常，在 VMTK 中的中心线表示的情况下，使用两个用户种子来标记中心线末端。

自动获取中心线的另一种方法是对 stl 网格进行体素化，构建体素骨架，并分离骨架段来表示每个血管。然后您可以对每条中心线进行插值以获得平滑曲线。未加工的骨骼段通常有锯齿形。

于 2018-10-29T15:42:44.810 回答