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 $dir
 148
 149   # import variables specific to each patient
 150   if test -e ./variables; then
 151     source ./variables
 152   fi
 153
 154   #set other global variables
 155   mask_dir="MASK-${resample_spacing}mm-$resample_algo"
 156   mask_dir_tmp="tmp.$mask_dir"
 157   extract_4d_phases $mhd4d
 158
 159   echo
 160   echo "------------ Motion mask from create_midP_masks.sh ------------"
 161   start=`date`
 162   echo "start: $start"
 163   echo
 164
 165   # the motion masks are first created in a tmp directory. this directory is
 166   # later going to be renamed to the final motion mask directory. concurrent
 167   # executions trying to create the same set of masks will be blocked until
 168   # the first execution finishes. naturally, these other executions will not
 169   # recreate the masks. so first we try to create the tmp directory.
 170   # if the creation fails, it means that another execution is
 171   # already creating the masks, so this execution will be blocked. the
 172   # execution is unblocked only when the creation of masks is finished and
 173   # the mask directory is renamed.
 174   #
 175   # ATTENTION: RP - 08/02/2011
 176   # robustness issue: tmp directory may exist but may be empty or
 177   # incomplete. the solution is to check per file, but I'll leave it like
 178   # this for the moment.
 179   do_mm=0
 180   if [ $(ls -d $mask_dir 2> /dev/null | wc -l) -eq 0 ]; then
 181     mkdir $mask_dir_tmp 2> /dev/null
 182     return_mkdir=$?
 183     if [ $return_mkdir == 0 ]; then
 184       do_mm=1
 185     else
 186       while [[ $(ls -d $mask_dir 2> /dev/null | wc -l) -eq 0 ]]; do
 187         echo "waiting creation of motion masks..."
 188         sleep 2
 189       done
 190       echo "finished waiting"
 191     fi
 192   fi
 193
 194 #   do_mm=1
 195 #   mask_dir_tmp=$mask_dir
 196   if [ $do_mm == 1 ]; then
 197     mask_log_dir=$mask_dir_tmp/LOG
 198     mkdir -p $mask_log_dir
 199
 200     # multi-threaded pre-processing for motion mask calcs
 201     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 202       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 203       phase_file=${phase_files[$i]}
 204       afdb_file=`echo $phase_file | sed 's/mhd/afdb/'`
 205
 206       check_threads $MAX_THREADS
 207       mm_preprocessing &
 208     done
 209
 210     # single-threaded motion mask calc
 211     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 212       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 213       phase_file=${phase_files[$i]}
 214
 215       check_threads 1
 216       echo "$phase_file -> Computing motion mask..."
 217       compute_motion_mask > $mask_log_dir/motion_mask_$phase_file.log
 218     done
 219
 220     # multi-threaded post-processing of motion mask calcs
 221     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 222       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 223       phase_file=${phase_files[$i]}
 224
 225       check_threads $MAX_THREADS
 226       mm_postprocessing &
 227     done
 228
 229     # rename tmp mask directory after mask creation
 230     check_threads 1
 231     mv -f $mask_dir_tmp $mask_dir
 232   fi
 233
 234   echo
 235   echo "-------- Motion mask done ! ---------"
 236   end=`date`
 237   echo "start: $start"
 238   echo "end: $end"
 239   echo
 240 }
 241
 242
 243 #################
 244 # main  #
 245 #################
 246
 247 if [ $# != 3 ]; then
 248   echo "Usage: $0 CT_4D RESAMPLE_SPACING RESAMPLE_ALGORITHM"
 249   exit -1
 250 fi
 251
 252 #
 253 # variables exported in this scope
 254 #
 255 # mask_dir: directory where all masks are kept
 256 #
 257
 258 if [ $1 != "using-as-lib" ]; then
 259   motion_mask $1 $2 $3
 260 fi