tools/clitkConeBeamProjectImageFilter.h

   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://www.centreleonberard.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 #ifndef __clitkConeBeamProjectImageFilter_h
  19 #define __clitkConeBeamProjectImageFilter_h
  20 #include "clitkImageCommon.h"
  21 #include "clitkImageCommon.h"
  22 #include "clitkTransformUtilities.h"
  23 #include "clitkExtractImageFilter.h"
  24 #include "itkRayCastInterpolateImageFunctionWithOrigin.h"
  25
  26 //ITK include
  27 #include "itkLightObject.h"
  28 #include "itkResampleImageFilter.h"
  29 #include "itkEuler3DTransform.h"
  30 #include "itkExtractImageFilter.h"
  31 #include "itkFlipImageFilter.h"
  32
  33 namespace clitk
  34 {
  35
  36   template <class InputImageType, class OutputImageType >
  37   class ITK_EXPORT ConeBeamProjectImageFilter : public itk::LightObject
  38
  39   {
  40   public:
  41
  42     typedef ConeBeamProjectImageFilter     Self;
  43     typedef itk::LightObject     Superclass;
  44     typedef itk::SmartPointer<Self>            Pointer;
  45     typedef itk::SmartPointer<const Self>      ConstPointer;
  46
  47     /** Method for creation through the object factory. */
  48     itkNewMacro(Self);
  49
  50     /** Determine the image dimension. */
  51     itkStaticConstMacro(InputImageDimension, unsigned int,
  52                         InputImageType::ImageDimension );
  53
  54     itkStaticConstMacro(OutputImageDimension, unsigned int,
  55                         OutputImageType::ImageDimension );
  56
  57
  58     //========================================================================================
  59     //Typedefs
  60     typedef typename InputImageType::Pointer InputImagePointer;
  61     typedef typename InputImageType::ConstPointer InputImageConstPointer;
  62     typedef typename InputImageType::PixelType InputPixelType;
  63     typedef typename InputImageType::SizeType InputSizeType;
  64     typedef typename InputImageType::SpacingType InputSpacingType;
  65     typedef typename InputImageType::DirectionType InputDirectionType;
  66     typedef typename InputImageType::IndexType InputIndexType;
  67     typedef typename InputImageType::PointType InputPointType;
  68
  69     typedef typename OutputImageType::Pointer OutputImagePointer;
  70     typedef typename OutputImageType::ConstPointer OutputImageConstPointer;
  71     typedef typename OutputImageType::PixelType OutputPixelType;
  72     typedef typename OutputImageType::SizeType OutputSizeType;
  73     typedef typename OutputImageType::SpacingType OutputSpacingType;
  74     typedef typename OutputImageType::DirectionType OutputDirectionType;
  75     typedef typename OutputImageType::IndexType OutputIndexType;
  76     typedef typename OutputImageType::PointType OutputPointType;
  77
  78     typedef itk::Image<OutputPixelType, InputImageDimension> InternalImageType;
  79
  80     //Pipeline
  81     typedef itk::Euler3DTransform <double> TransformType;
  82     typedef itk::ResampleImageFilter<InputImageType, InternalImageType > ResampleImageFilterType;
  83     typedef itk::RayCastInterpolateImageFunctionWithOrigin<InputImageType,double> InterpolatorType;
  84     typedef clitk::ExtractImageFilter<InternalImageType, OutputImageType> ExtractImageFilterType;
  85     typedef itk::FlipImageFilter<OutputImageType> FlipImageFilterType;
  86     typedef itk::Matrix<double,4,4> MatrixType;
  87
  88     //========================================================================================
  89     //Set Methods
  90     //========================================================================================
  91     // Run-time
  92     void SetVerbose(const bool m){m_Verbose=m;}
  93     void SetNumberOfThreads(const unsigned int v)
  94     {
  95       m_NumberOfThreadsIsGiven=true;
  96       m_NumberOfThreads=v;
  97     }
  98
  99     void SetInput(const InputImagePointer m) {m_Input=m;} //no reinitialize
 100
 101     //=================================================================================
 102     //Geometry (reinitialize)
 103     void SetIsoCenter( const InputPointType & i )
 104     {
 105       if( m_IsoCenter!=i)
 106         {
 107           m_IsoCenter=i;
 108           m_IsInitialized=false;
 109         }
 110     }
 111
 112     void SetSourceToScreen(const double& s)
 113     {
 114       if( m_SourceToScreen!=s)
 115         {
 116           m_SourceToScreen=s;
 117           m_IsInitialized=false;
 118         }
 119     }
 120
 121     void SetSourceToAxis( const double& s)
 122     {
 123       if( m_SourceToAxis!=s)
 124         {
 125           m_SourceToAxis=s;
 126           m_IsInitialized=false;
 127         }
 128     }
 129
 130     void SetProjectionAngle( const double& s)
 131     {
 132       if( m_SourceToScreen!=s)
 133         {
 134           m_ProjectionAngle=s;
 135           m_IsInitialized=false;
 136         }
 137     }
 138
 139     void SetRigidTransformMatrix(const MatrixType& m)
 140     {
 141       if(m_RigidTransformMatrix != m)
 142         {
 143           m_RigidTransformMatrix=m;
 144           m_IsInitialized=false;
 145         }
 146     }
 147
 148     void SetEdgePaddingValue(const OutputPixelType& p)
 149     {
 150       if (m_EdgePaddingValue!=p)
 151         {
 152           m_EdgePaddingValue=p;
 153           m_IsInitialized=false;
 154         }
 155     }
 156
 157
 158     //========================================================================================
 159     //Output image properties
 160     /** Get the size of the output image. */
 161     void SetOutputSize(const OutputSizeType& p)
 162     {
 163       if (m_OutputSize!=p)
 164         {
 165           m_OutputSize=p;
 166           m_IsInitialized=false;
 167         }
 168     }
 169
 170     /** Set the output image spacing. */
 171     void SetOutputSpacing(const OutputSpacingType& p)
 172     {
 173       if (m_OutputSpacing!=p)
 174         {
 175           m_OutputSpacing=p;
 176           m_IsInitialized=false;
 177         }
 178     }
 179
 180     /** Set the output image origin. */
 181     void SetOutputOrigin(const OutputPointType& p)
 182     {
 183       if (m_OutputOrigin!=p)
 184         {
 185           m_OutputOrigin=p;
 186           m_IsInitialized=false;
 187         }
 188     }
 189
 190     /** Set the panelshift. */
 191     void SetPanelShift(double x, double y)
 192     {
 193       if (m_PanelShift[0] != x)
 194         {
 195           m_PanelShift[0] = x;
 196           m_IsInitialized=false;
 197         }
 198       if (m_PanelShift[1] != y)
 199         {
 200           m_PanelShift[1] = y;
 201           m_IsInitialized=false;
 202         }
 203     }
 204
 205     /** Helper method to set the output parameters based on this image */
 206     void SetOutputParametersFromImage( const OutputImagePointer image );
 207
 208     /** Helper method to set the output parameters based on this image */
 209     void SetOutputParametersFromImage( const OutputImageConstPointer image );
 210
 211     //========================================================================================
 212     //Update
 213     void Initialize(void)throw (itk::ExceptionObject);
 214     void Update(void);
 215     OutputImagePointer GetOutput(void);
 216
 217   protected:
 218     ConeBeamProjectImageFilter();
 219     ~ConeBeamProjectImageFilter() {};
 220
 221     // Run time
 222     bool m_Verbose;
 223     bool m_NumberOfThreadsIsGiven;
 224     unsigned int m_NumberOfThreads;
 225     bool m_IsInitialized;
 226     //std::string m_Mask;
 227
 228     // Data
 229     InputImageConstPointer m_Input;
 230     OutputImagePointer m_Output;
 231
 232     // Geometry
 233     InputPointType m_IsoCenter;
 234     double m_SourceToScreen;
 235     double m_SourceToAxis;
 236     double m_ProjectionAngle;
 237     double m_PanelShift[2];
 238     MatrixType m_RigidTransformMatrix;
 239     OutputPixelType m_EdgePaddingValue;
 240
 241     // Pipe
 242     TransformType::Pointer m_Transform;
 243     typename ResampleImageFilterType::Pointer m_Resampler;
 244     typename InterpolatorType::Pointer m_Interpolator;
 245     typename ExtractImageFilterType::Pointer m_ExtractImageFilter;
 246     typename FlipImageFilterType::Pointer m_FlipImageFilter;
 247
 248     // Output image info
 249     OutputSizeType                m_OutputSize;        // Size of the output image
 250     OutputSpacingType             m_OutputSpacing;     // output image spacing
 251     OutputPointType               m_OutputOrigin;      // output image origin
 252   };
 253
 254
 255 } // end namespace clitk
 256 #ifndef ITK_MANUAL_INSTANTIATION
 257 #include "clitkConeBeamProjectImageFilter.txx"
 258 #endif
 259
 260 #endif // #define __clitkConeBeamProjectImageFilter_h