segmentation/clitkExtractMediastinumFilter.txx

   1 /*=========================================================================
   2   Program:   vv                     http://www.creatis.insa-lyon.fr/rio/vv
   3
   4   Authors belong to:
   5   - University of LYON              http://www.universite-lyon.fr/
   6   - Léon Bérard cancer center       http://oncora1.lyon.fnclcc.fr
   7   - CREATIS CNRS laboratory         http://www.creatis.insa-lyon.fr
   8
   9   This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  10   the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  11   PURPOSE.  See the copyright notices for more information.
  12
  13   It is distributed under dual licence
  14
  15   - BSD        See included LICENSE.txt file
  16   - CeCILL-B   http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL-B_V1-en.html
  17   ======================================================================-====*/
  18
  19 #ifndef CLITKEXTRACTMEDIASTINUMFILTER_TXX
  20 #define CLITKEXTRACTMEDIASTINUMFILTER_TXX
  21
  22 // clitk
  23 #include "clitkCommon.h"
  24 #include "clitkExtractMediastinumFilter.h"
  25 #include "clitkAddRelativePositionConstraintToLabelImageFilter.h"
  26 #include "clitkSegmentationFunctions.h"
  27
  28 // itk
  29 #include <deque>
  30 #include "itkStatisticsLabelMapFilter.h"
  31 #include "itkLabelImageToStatisticsLabelMapFilter.h"
  32 #include "itkRegionOfInterestImageFilter.h"
  33 #include "itkBinaryThresholdImageFilter.h"
  34
  35 // itk ENST
  36 #include "RelativePositionPropImageFilter.h"
  37
  38 //--------------------------------------------------------------------
  39 template <class TImageType>
  40 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
  41 ExtractMediastinumFilter():
  42   clitk::FilterBase(),
  43   itk::ImageToImageFilter<TImageType, TImageType>()
  44 {
  45   this->SetNumberOfRequiredInputs(3);
  46
  47   SetBackgroundValuePatient(0);
  48   SetBackgroundValueLung(0);
  49   SetBackgroundValueBones(0);
  50   SetForegroundValueLeftLung(1);
  51   SetForegroundValueRightLung(2);
  52   SetBackgroundValue(0);
  53   SetForegroundValue(1);
  54
  55   SetIntermediateSpacing(6);
  56   SetFuzzyThreshold1(0.6);
  57   SetFuzzyThreshold2(0.7);
  58 }
  59 //--------------------------------------------------------------------
  60
  61
  62 //--------------------------------------------------------------------
  63 template <class TImageType>
  64 void
  65 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
  66 SetInputPatientLabelImage(const TImageType * image, ImagePixelType bg) {
  67   this->SetNthInput(0, const_cast<TImageType *>(image));
  68   m_BackgroundValuePatient = bg;
  69 }
  70 //--------------------------------------------------------------------
  71
  72
  73 //--------------------------------------------------------------------
  74 template <class TImageType>
  75 void
  76 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
  77 SetInputLungLabelImage(const TImageType * image, ImagePixelType bg,
  78                        ImagePixelType fgLeft, ImagePixelType fgRight) {
  79   this->SetNthInput(1, const_cast<TImageType *>(image));
  80   m_BackgroundValueLung = bg;
  81   m_ForegroundValueLeftLung = fgLeft;
  82   m_ForegroundValueRightLung = fgRight;
  83 }
  84 //--------------------------------------------------------------------
  85
  86
  87 //--------------------------------------------------------------------
  88 template <class TImageType>
  89 void
  90 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
  91 SetInputBonesLabelImage(const TImageType * image, ImagePixelType bg) {
  92   this->SetNthInput(2, const_cast<TImageType *>(image));
  93   m_BackgroundValueBones = bg;
  94 }
  95 //--------------------------------------------------------------------
  96
  97
  98 //--------------------------------------------------------------------
  99 template <class TImageType>
 100 template<class ArgsInfoType>
 101 void
 102 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
 103 SetArgsInfo(ArgsInfoType mArgsInfo)
 104 {
 105   SetVerboseOption_GGO(mArgsInfo);
 106   SetVerboseStep_GGO(mArgsInfo);
 107   SetWriteStep_GGO(mArgsInfo);
 108   SetVerboseWarningOff_GGO(mArgsInfo);
 109
 110   SetBackgroundValuePatient_GGO(mArgsInfo);
 111   SetBackgroundValueLung_GGO(mArgsInfo);
 112   SetBackgroundValueBones_GGO(mArgsInfo);
 113
 114   SetForegroundValueLeftLung_GGO(mArgsInfo);
 115   SetForegroundValueRightLung_GGO(mArgsInfo);
 116
 117   SetIntermediateSpacing_GGO(mArgsInfo);
 118   SetFuzzyThreshold1_GGO(mArgsInfo);
 119   SetFuzzyThreshold2_GGO(mArgsInfo);
 120 }
 121 //--------------------------------------------------------------------
 122
 123
 124 //--------------------------------------------------------------------
 125 template <class TImageType>
 126 void
 127 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
 128 GenerateOutputInformation() {
 129   ImagePointer input = dynamic_cast<TImageType*>(itk::ProcessObject::GetInput(0));
 130   ImagePointer outputImage = this->GetOutput(0);
 131   outputImage->SetRegions(outputImage->GetLargestPossibleRegion());
 132 }
 133 //--------------------------------------------------------------------
 134
 135
 136 //--------------------------------------------------------------------
 137 template <class TImageType>
 138 void
 139 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
 140 GenerateInputRequestedRegion() {
 141   // Call default
 142   Superclass::GenerateInputRequestedRegion();
 143   // Get input pointers
 144   ImagePointer patient = dynamic_cast<TImageType*>(itk::ProcessObject::GetInput(0));
 145   ImagePointer lung    = dynamic_cast<TImageType*>(itk::ProcessObject::GetInput(1));
 146   ImagePointer bones   = dynamic_cast<TImageType*>(itk::ProcessObject::GetInput(2));
 147
 148   patient->SetRequestedRegion(patient->GetLargestPossibleRegion());
 149   lung->SetRequestedRegion(lung->GetLargestPossibleRegion());
 150   bones->SetRequestedRegion(bones->GetLargestPossibleRegion());
 151 }
 152 //--------------------------------------------------------------------
 153
 154
 155 //--------------------------------------------------------------------
 156 template <class TImageType>
 157 void
 158 clitk::ExtractMediastinumFilter<TImageType>::
 159 GenerateData() {
 160   // Get input pointers
 161   ImageConstPointer patient = dynamic_cast<const TImageType*>(itk::ProcessObject::GetInput(0));
 162   ImageConstPointer lung   = dynamic_cast<const TImageType*>(itk::ProcessObject::GetInput(1));
 163   ImageConstPointer bones   = dynamic_cast<const TImageType*>(itk::ProcessObject::GetInput(2));
 164
 165   // Get output pointer
 166   ImagePointer output;
 167
 168   // Step 1: patient minus lungs, minus bones
 169   StartNewStep("Patient contours minus lungs and minus bones");
 170   typedef clitk::BooleanOperatorLabelImageFilter<ImageType> BoolFilterType;
 171   typename BoolFilterType::Pointer boolFilter = BoolFilterType::New();
 172   boolFilter->InPlaceOn();
 173   boolFilter->SetInput1(patient);
 174   boolFilter->SetInput2(lung);
 175   boolFilter->SetOperationType(BoolFilterType::AndNot);
 176   boolFilter->Update();
 177   boolFilter->SetInput1(boolFilter->GetOutput());
 178   boolFilter->SetInput2(bones);
 179   boolFilter->SetOperationType(BoolFilterType::AndNot);
 180   boolFilter->Update();
 181   output = boolFilter->GetOutput();
 182
 183   output = clitk::AutoCrop<ImageType>(output, GetBackgroundValue());
 184   ////autoCropFilter->GetOutput();  typedef clitk::AutoCropFilter<ImageType> CropFilterType;
 185   //typename CropFilterType::Pointer cropFilter = CropFilterType::New();
 186   //cropFilter->SetInput(output);
 187   //cropFilter->Update();
 188   //output = cropFilter->GetOutput();
 189
 190   this->template StopCurrentStep<TImageType>(output);
 191
 192   // Step 2: LR limits from lung (need separate lung ?)
 193   StartNewStep("Left/Right limits with lungs");
 194   typedef clitk::AddRelativePositionConstraintToLabelImageFilter<TImageType> RelPosFilterType;
 195   typename RelPosFilterType::Pointer relPosFilter = RelPosFilterType::New();
 196   relPosFilter->SetCurrentStepBaseId(this->GetCurrentStepId());
 197   relPosFilter->VerboseStepOff();
 198   relPosFilter->WriteStepOff();
 199   relPosFilter->SetInput(output);
 200   relPosFilter->SetInputObject(lung);
 201   relPosFilter->SetOrientationType(RelPosFilterType::LeftTo);
 202   relPosFilter->SetIntermediateSpacing(GetIntermediateSpacing());
 203   relPosFilter->SetFuzzyThreshold(GetFuzzyThreshold1());
 204   relPosFilter->Update();
 205   output = relPosFilter->GetOutput();
 206
 207   relPosFilter->SetInput(output);
 208   relPosFilter->SetCurrentStepBaseId(this->GetCurrentStepId());
 209   relPosFilter->VerboseStepOff();
 210   relPosFilter->WriteStepOff();
 211   relPosFilter->SetInputObject(lung);
 212   relPosFilter->SetOrientationType(RelPosFilterType::RightTo);
 213   relPosFilter->SetIntermediateSpacing(GetIntermediateSpacing());
 214   relPosFilter->SetFuzzyThreshold(GetFuzzyThreshold1());
 215   relPosFilter->Update();
 216   output = relPosFilter->GetOutput();
 217   this->template StopCurrentStep<TImageType>(output);
 218
 219   // Step 3: AP limits from bones
 220   StartNewStep("Ant/Post limits with bones");
 221   relPosFilter->SetCurrentStepNumber(0);
 222   relPosFilter->ResetPipeline();// = RelPosFilterType::New();
 223   relPosFilter->SetCurrentStepBaseId(this->GetCurrentStepId());
 224   relPosFilter->VerboseStepOff();
 225   relPosFilter->WriteStepOff();
 226   relPosFilter->SetInput(output);
 227   relPosFilter->SetInputObject(bones);
 228   relPosFilter->SetOrientationType(RelPosFilterType::AntTo);
 229   relPosFilter->SetIntermediateSpacing(GetIntermediateSpacing());
 230   relPosFilter->SetFuzzyThreshold(GetFuzzyThreshold2());
 231   relPosFilter->Update();
 232
 233   relPosFilter->SetInput(relPosFilter->GetOutput());
 234   relPosFilter->SetCurrentStepBaseId(this->GetCurrentStepId());
 235   relPosFilter->VerboseStepOff();
 236   relPosFilter->WriteStepOff();
 237   relPosFilter->SetInputObject(bones);
 238   relPosFilter->SetOrientationType(RelPosFilterType::PostTo);
 239   relPosFilter->SetIntermediateSpacing(GetIntermediateSpacing());
 240   relPosFilter->SetFuzzyThreshold(GetFuzzyThreshold2());
 241   relPosFilter->Update();
 242   output = relPosFilter->GetOutput();
 243   this->template StopCurrentStep<TImageType>(output);
 244
 245   // Get CCL
 246   output = clitk::Labelize<TImageType>(output, GetBackgroundValue(), true, 100);
 247   // output = RemoveLabels<TImageType>(output, BG, param->GetLabelsToRemove());
 248   output = clitk::KeepLabels<TImageType>(output, GetBackgroundValue(),
 249                                   GetForegroundValue(), 1, 1, 0);
 250
 251   output = clitk::AutoCrop<ImageType>(output, GetBackgroundValue());
 252   //  cropFilter = CropFilterType::New();
 253   //cropFilter->SetInput(output);
 254   //cropFilter->Update();
 255   //output = cropFilter->GetOutput();
 256
 257   // Final Step -> set output
 258   this->SetNthOutput(0, output);
 259 }
 260 //--------------------------------------------------------------------
 261
 262
 263 #endif //#define CLITKBOOLEANOPERATORLABELIMAGEFILTER_TXX