scripts/create_midP_masks-2.0.sh

   1 #! /bin/bash
   2
   3 ###############################################################################
   4 #
   5 # FILE: create_midP-2.0.sh
   6 # AUTHOR: Rômulo Pinho 05/08/2011
   7 #
   8 # Version 2.0 of the create_midP_masks.sh script. The most relevant changes are:
   9 #   * creation of bands around input and output image regions to try to improve
  10 #   the registration along lung boundaries (naturally, it depends on the quality
  11 #   of motion mask generation).
  12 #   * some steps are now in different modules, to facilitate re-use (see "includes" section).
  13 #   * minor modifications on output file names.
  14 #   * attempt to simplify the code a bit.
  15 #
  16 ###############################################################################
  17
  18 source `dirname $0`/midp_common.sh
  19
  20 extract_patient()
  21 {
  22   echo "$phase_file -> Extracting patient..."
  23   clitkExtractPatient -i $phase_file -o $mask_dir_tmp/patient_mask_$phase_nb.mhd --noAutoCrop -a $afdb_file $ExtractPatientExtra
  24 #   abort_on_error clitkExtractPatient $?
  25
  26   clitkSetBackground -i $phase_file -o $mask_dir_tmp/patient_$phase_nb.mhd --mask $mask_dir_tmp/patient_mask_$phase_nb.mhd --outsideValue -1000
  27 #   abort_on_error clitkSetBackground $?
  28 }
  29
  30 extract_bones()
  31 {
  32   if [ x = x$ExtractBonesLower1 ]; then
  33     ExtractBonesLower1=120
  34   fi
  35   if [ x = x$ExtractBonesLower2 ]; then
  36     ExtractBonesLower2=80
  37   fi
  38   echo "$phase_file -> Extracting bones..."
  39   clitkImageConvert -i $phase_file -o $mask_dir_tmp/float_$phase_nb.mhd -t float
  40   clitkExtractBones -i $mask_dir_tmp/float_$phase_nb.mhd -o $mask_dir_tmp/bones_$phase_nb.mhd -a $afdb_file --lower1 $ExtractBonesLower1 --upper1 2000 --lower2 $ExtractBonesLower2 --upper2 2000 --smooth --time 0.0625 --noAutoCrop
  41 }
  42
  43 extract_lungs()
  44 {
  45   echo "$phase_file -> Extracting lungs..."
  46   clitkExtractLung -i $phase_file -o $mask_dir_tmp/lungs_$phase_nb.mhd -a $afdb_file --noAutoCrop
  47 }
  48
  49 resample()
  50 {
  51   echo "$phase_file -> Resampling..."
  52   clitkResampleImage -i $mask_dir_tmp/patient_$phase_nb.mhd -o $mask_dir_tmp/patient_$phase_nb.mhd --spacing $resample_spacing --interp $resample_algo
  53   clitkResampleImage -i $mask_dir_tmp/lungs_$phase_nb.mhd -o $mask_dir_tmp/lungs_$phase_nb.mhd --like $mask_dir_tmp/patient_$phase_nb.mhd
  54 }
  55
  56 compute_motion_mask()
  57 {
  58   if [ x = x$MotionMaskOffsetDetect ]; then
  59     MotionMaskOffsetDetect="0,-5,0"
  60   fi
  61   if [ x = x$FillingLevel ]; then
  62     FillingLevel=94
  63   fi
  64
  65   clitkMotionMask -i $mask_dir_tmp/patient_$phase_nb.mh -o $mask_dir_tmp/mm_$phase_nb.mhd --featureLungs $mask_dir_tmp/lungs_$phase_nb.mhd --upperThresholdLungs -400 --fillingLevel $FillingLevel --offsetDetect $MotionMaskOffsetDetect --pad --writeFeature=$mask_dir_tmp/feature_$phase_nb.mhd $MotionMaskExtra
  66   #--monitor=$mask_dir_tmp/monitor_$phase_nb.mhd
  67 }
  68
  69 create_banded_mask()
  70 {
  71   input=$1
  72   input_mask=$2
  73   output=$3
  74   output_mask=$4
  75   radius=$5
  76
  77   input_dir=`dirname $input`
  78   input_base=`basename $input`
  79
  80   # first band
  81   clitkMorphoMath -i $input_mask -o $input_dir/extra1_$input_base --type 1 --radius $radius
  82   clitkImageArithm -i $input_dir/extra1_$input_base -j $input_mask -o $input_dir/band1_$input_base -t 7
  83   clitkBinarizeImage -i $input_dir/band1_$input_base -o $input_dir/band1_$input_base -l 1 -u 1 --fg 100 --mode both
  84   clitkImageConvert -i $input_dir/band1_$input_base -o $input_dir/short_band1_$input_base -t short
  85
  86   # second band
  87   clitkMorphoMath -i $input_dir/extra1_$input_base -o $input_dir/extra2_$input_base --type 1 --radius $radius
  88   clitkImageArithm -i $input_dir/extra2_$input_base -j $input_dir/extra1_$input_base -o $input_dir/band2_$input_base -t 7
  89   clitkBinarizeImage -i $input_dir/band2_$input_base -o $input_dir/band2_$input_base -l 1 -u 1 --fg 200 --mode both
  90   clitkImageConvert -i $input_dir/band2_$input_base -o $input_dir/short_band2_$input_base -t short
  91
  92   # combine bands with masks
  93   clitkImageArithm -i $input_mask -j $input_dir/band1_$input_base -o $output_mask -t 0
  94   clitkImageArithm -i $output_mask -j $input_dir/band2_$input_base -o $output_mask -t 0
  95   # combine bands with image
  96   clitkCombineImage -i $input_dir/short_band1_$input_base -j $input -m $input_dir/band1_$input_base -o $output
  97   clitkCombineImage -i $input_dir/short_band2_$input_base -j $output -m $input_dir/band2_$input_base -o $output
  98
  99   # clean-up
 100   rm `echo $input_dir/extra?_$input_base | sed 's:.mhd:.*:g'`
 101   rm `echo $input_dir/band?_$input_base | sed 's:.mhd:.*:g'`
 102   rm `echo $input_dir/short_band?_$input_base | sed 's:.mhd:.*:g'`
 103 }
 104
 105 create_registration_masks()
 106 {
 107   # extract inside and outside lung regions from the patient image,
 108   # using the motion mask computed previously
 109   echo "$phase_file -> Setting Background..."
 110   clitkSetBackground -i $mask_dir_tmp/patient_$phase_nb.mhd -o $mask_dir_tmp/inside_$phase_nb.mhd --mask $mask_dir_tmp/mm_$phase_nb.mhd --outsideValue -1200
 111   clitkSetBackground -i $mask_dir_tmp/patient_$phase_nb.mhd -o $mask_dir_tmp/outside_$phase_nb.mhd --mask $mask_dir_tmp/mm_$phase_nb.mhd --outsideValue -1200 --fg
 112
 113   # the registration masks for inside (and outside) region correspond
 114   # to the motion mask (and its complement) plus extra grey value bands,
 115   # obtained with morphological dilations.
 116   #
 117   echo "$phase_file -> Creating registration masks..."
 118   # inside
 119   create_banded_mask $mask_dir_tmp/inside_$phase_nb.mhd $mask_dir_tmp/mm_$phase_nb.mhd $mask_dir_tmp/banded_inside_$phase_nb.mhd $mask_dir_tmp/mask_inside_$phase_nb.mhd 4
 120   # outside
 121   clitkExtractPatient -i $mask_dir_tmp/outside_$phase_nb.mhd -o $mask_dir_tmp/mm_outside_$phase_nb.mhd --noAutoCrop
 122   create_banded_mask $mask_dir_tmp/outside_$phase_nb.mhd $mask_dir_tmp/mm_outside_$phase_nb.mhd $mask_dir_tmp/banded_outside_$phase_nb.mhd $mask_dir_tmp/mask_outside_$phase_nb.mhd 4
 123 }
 124
 125 mm_preprocessing()
 126 {
 127   extract_patient
 128   # extract_bones
 129   extract_lungs
 130   # remove_tmp_masks 1
 131   resample
 132 }
 133
 134 mm_postprocessing()
 135 {
 136   # remove_tmp_masks 2
 137   # remove_tmp_masks 3
 138   create_registration_masks
 139 }
 140
 141 motion_mask()
 142 {
 143   #set cmd line variables
 144   mhd4d=$1
 145   resample_spacing=$2
 146   resample_algo=$3
 147
 148   dir=`dirname $1`
 149   cd $dir
 150
 151   # import variables specific to each patient
 152   if test -e ./variables; then
 153     source ./variables
 154   fi
 155
 156   #set other global variables
 157   mask_dir="MASK-${resample_spacing}mm-$resample_algo"
 158   mask_dir_tmp="tmp.$mask_dir"
 159   extract_4d_phases $mhd4d
 160
 161   echo
 162   echo "------------ Motion mask from create_midP_masks.sh ------------"
 163   start=`date`
 164   echo "start: $start"
 165   echo
 166
 167   # the motion masks are first created in a tmp directory. this directory is
 168   # later going to be renamed to the final motion mask directory. concurrent
 169   # executions trying to create the same set of masks will be blocked until
 170   # the first execution finishes. naturally, these other executions will not
 171   # recreate the masks. so first we try to create the tmp directory.
 172   # if the creation fails, it means that another execution is
 173   # already creating the masks, so this execution will be blocked. the
 174   # execution is unblocked only when the creation of masks is finished and
 175   # the mask directory is renamed.
 176   #
 177   # ATTENTION: RP - 08/02/2011
 178   # robustness issue: tmp directory may exist but may be empty or
 179   # incomplete. the solution is to check per file, but I'll leave it like
 180   # this for the moment.
 181   do_mm=0
 182   if [ $(ls -d $mask_dir 2> /dev/null | wc -l) -eq 0 ]; then
 183     mkdir $mask_dir_tmp 2> /dev/null
 184     return_mkdir=$?
 185     if [ $return_mkdir == 0 ]; then
 186       do_mm=1
 187     else
 188       while [[ $(ls -d $mask_dir 2> /dev/null | wc -l) -eq 0 ]]; do
 189         echo "waiting creation of motion masks..."
 190         sleep 2
 191       done
 192       echo "finished waiting"
 193     fi
 194   fi
 195
 196 #   do_mm=1
 197 #   mask_dir_tmp=$mask_dir
 198   if [ $do_mm == 1 ]; then
 199     mask_log_dir=$mask_dir_tmp/LOG
 200     mkdir -p $mask_log_dir
 201
 202     # multi-threaded pre-processing for motion mask calcs
 203     pids=( )
 204     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 205       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 206       phase_file=${phase_files[$i]}
 207       afdb_file=`echo $phase_file | sed 's/mhd/afdb/'`
 208
 209       check_threads $MAX_THREADS
 210       mm_preprocessing &
 211       pids=( "${pids[@]}" "$!" )
 212     done
 213
 214     wait_pids ${pids[@]}
 215     for ret in $ret_codes; do
 216       abort_on_error mm_preprocessing $ret clean_up_masks
 217     done
 218
 219     # single-threaded motion mask calc
 220     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 221       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 222       phase_file=${phase_files[$i]}
 223
 224       check_threads 1
 225       echo "$phase_file -> Computing motion mask..."
 226       compute_motion_mask > $mask_log_dir/motion_mask_$phase_file.log
 227       abort_on_error compute_motion_mask $? clean_up_masks
 228     done
 229
 230     # multi-threaded post-processing of motion mask calcs
 231     pids=( )
 232     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 233       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 234       phase_file=${phase_files[$i]}
 235
 236       check_threads $MAX_THREADS
 237       mm_postprocessing &
 238       pids=( "${pids[@]}" "$!" )
 239     done
 240
 241     wait_pids ${pids[@]}
 242     for ret in $ret_codes; do
 243       abort_on_error mm_postprocessing $ret clean_up_masks
 244     done
 245
 246
 247     # rename tmp mask directory after mask creation
 248     check_threads 1
 249     mv -f $mask_dir_tmp $mask_dir
 250   fi
 251
 252   echo
 253   echo "-------- Motion mask done ! ---------"
 254   end=`date`
 255   echo "start: $start"
 256   echo "end: $end"
 257   echo
 258 }
 259
 260
 261 #################
 262 # main  #
 263 #################
 264
 265 if [ $# != 3 ]; then
 266   echo "Usage: $0 CT_4D RESAMPLE_SPACING RESAMPLE_ALGORITHM"
 267   exit -1
 268 fi
 269
 270 #
 271 # variables exported in this scope
 272 #
 273 # mask_dir: directory where all masks are kept
 274 #
 275
 276 if [ $1 != "using-as-lib" ]; then
 277   motion_mask $1 $2 $3
 278 fi