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