scripts/create_midP_masks-2.0.sh

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