1.前言

前面演示的例子都是在一个窗口中显示一个图像。但是在常见的图像处理软件中，经常会遇到在一个窗口中显示多个图像，这就会用到图像融合技术。图像融合利用图像的alpha通道和不透明度来实现。VTK中vtkImageBlend实现图像的融合。

vtkImageBlend可以接收多个图像输入，输出为融合图像。输出图像的像素间隔、原点、范围（extent）以及像素组分个数与第一个图像一致。该类提供了两种融合模式，默认的融合方式是标准模式。

第二种是混合模式（Compound）。该模式下输出结果经过alpha/opacity不透明度的和做过归一化。另外还可以设置一个阈值，当alpha*opacity小于等于该阈值时会忽略该像素。

2.实验代码和结果

#include <vtkAutoInit.h>
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkJPEGReader.h>
//#include <vtkImageCast.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <vtkImageCanvasSource2D.h>
#include <vtkImageBlend.h>
#include <vtkImageActor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkInteractorStyleImage.h>int main()
{
//数据管线vtkSmartPointer<vtkJPEGReader> reader =vtkSmartPointer<vtkJPEGReader>::New();reader->SetFileName("data/lena-gray.jpg");reader->Update();vtkSmartPointer<vtkImageCanvasSource2D> source=vtkSmartPointer<vtkImageCanvasSource2D>::New();source->SetNumberOfScalarComponents(1);source->SetScalarTypeToUnsignedChar();source->SetExtent(0,512,0,512,0,0);source->SetDrawColor(0,0,0);source->FillBox(0,512,0,512);source->SetDrawColor(255,255,255);source->FillBox(100,400,100,400);source->Update();vtkSmartPointer<vtkImageBlend> blend =vtkSmartPointer<vtkImageBlend>::New();blend->SetInputData(0,reader->GetOutput());blend->SetInputData(1,source->GetOutput());blend->SetOpacity(0,0.4);blend->SetOpacity(1,0.6);blend->Update();//渲染引擎vtkSmartPointer<vtkImageActor> actor1 =vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();actor1->SetInputData(reader->GetOutput());vtkSmartPointer<vtkImageActor> actor2 =vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();actor2->SetInputData(source->GetOutput());vtkSmartPointer<vtkImageActor> blend_actor =vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();blend_actor->SetInputData(blend->GetOutput());//定义视窗大小(xmin.ymin,xmax,ymax)//按window的尺寸进行比例分割double leftViewport [4] = {0,0,0.33,1};double midViewport  [4] = {0.33,0,0.66,1};double rightViewport[4] = {0.66,0,1,1};//rendervtkSmartPointer<vtkRenderer> render1 = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();render1->SetViewport(leftViewport);render1->AddActor(actor1);render1->ResetCamera();render1->SetBackground(1,0,0);vtkSmartPointer<vtkRenderer> render2 = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();render2->SetViewport(midViewport);render2->AddActor(actor2);render2->ResetCamera();render2->SetBackground(0,1,0);vtkSmartPointer<vtkRenderer> render3 = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();render3->SetViewport(rightViewport);render3->AddActor(blend_actor);render3->ResetCamera();render3->SetBackground(0,0,1);//windowvtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderwindow =vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();renderwindow->AddRenderer(render1);renderwindow->AddRenderer(render2);renderwindow->AddRenderer(render3);renderwindow->SetSize(640,320);renderwindow->SetWindowName("Image-Fusion");renderwindow->Render();//interactorvtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage> style =vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage>::New();rwi->SetInteractorStyle(style);rwi->SetRenderWindow(renderwindow);rwi->Initialize();rwi->Start();return 0;
}

代码中读入了一副灰度图像，并生成了一个二值图像；然后定义了vtkImageBlend对象，函数SetInput()设置两个图像作为输入。这里设置输入图像时，由于可以输入多个图像，因此需要给定图像的id号来设置输入。SetOpacity()用于设置对应id号的图像不透明度的大小，当不透明度为1.0时，为完全不透明。

3.参考资料

1.《C++ primer》
2.《The VTK User’s Guide – 11thEdition》
3.《The Visualization Toolkit – AnObject-Oriented Approach To 3D Graphics (4th Edition)》
4. 张晓东, 罗火灵. VTK图形图像开发进阶[M]. 机械工业出版社, 2015.

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VTK修炼之道16：图像处理_窗口分割和图像融合（ViewportvtkImageBlend）

1.前言

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