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   if [ $resample_spacing -ne 0 ] ; then
 134     resample
 135   fi
 136 }
 137
 138 mm_postprocessing()
 139 {
 140   # remove_tmp_masks 2
 141   # remove_tmp_masks 3
 142   create_registration_masks
 143 }
 144
 145 motion_mask()
 146 {
 147   #set cmd line variables
 148   mhd4d=$1
 149   if [ $# -eq 3 ] ; then
 150     resample_spacing=$2
 151     resample_algo=$3
 152   else
 153     resample_spacing=0
 154     resample_algo=0
 155   fi
 156
 157   dir=`dirname $1`
 158   cd $dir
 159
 160   # import variables specific to each patient
 161   if test -e ./variables; then
 162     source ./variables
 163   fi
 164
 165   #set other global variables
 166   if [ $resample_spacing -ne 0 ] ; then
 167     mask_dir="MASK-${resample_spacing}mm-$resample_algo"
 168   else
 169     mask_dir="MASK"
 170   fi
 171   mask_dir_tmp="tmp.$mask_dir"
 172   extract_4d_phases $mhd4d
 173
 174   echo
 175   echo "------------ Motion mask from create_midP_masks.sh ------------"
 176   start=`date`
 177   echo "start: $start"
 178   echo
 179
 180   # the motion masks are first created in a tmp directory. this directory is
 181   # later going to be renamed to the final motion mask directory. concurrent
 182   # executions trying to create the same set of masks will be blocked until
 183   # the first execution finishes. naturally, these other executions will not
 184   # recreate the masks. so first we try to create the tmp directory.
 185   # if the creation fails, it means that another execution is
 186   # already creating the masks, so this execution will be blocked. the
 187   # execution is unblocked only when the creation of masks is finished and
 188   # the mask directory is renamed.
 189   #
 190   # ATTENTION: RP - 08/02/2011
 191   # robustness issue: tmp directory may exist but may be empty or
 192   # incomplete. the solution is to check per file, but I'll leave it like
 193   # this for the moment.
 194   do_mm=0
 195   if [ $(ls -d $mask_dir 2> /dev/null | wc -l) -eq 0 ]; then
 196     mkdir $mask_dir_tmp 2> /dev/null
 197     return_mkdir=$?
 198     if [ $return_mkdir == 0 ]; then
 199       do_mm=1
 200     else
 201       while [[ $(ls -d $mask_dir 2> /dev/null | wc -l) -eq 0 ]]; do
 202         echo "waiting creation of motion masks..."
 203         sleep 2
 204       done
 205       echo "finished waiting"
 206     fi
 207   fi
 208
 209 #   do_mm=1
 210 #   mask_dir_tmp=$mask_dir
 211   if [ $do_mm == 1 ]; then
 212     mask_log_dir=$mask_dir_tmp/LOG
 213     mkdir -p $mask_log_dir
 214
 215     # multi-threaded pre-processing for motion mask calcs
 216     pids=( )
 217     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 218       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 219       phase_file=${phase_files[$i]}
 220       afdb_file=`echo $phase_file | sed 's/mhd/afdb/'`
 221
 222       check_threads $MAX_THREADS
 223       mm_preprocessing &
 224       pids=( "${pids[@]}" "$!" )
 225     done
 226
 227     wait_pids ${pids[@]}
 228     for ret in $ret_codes; do
 229       abort_on_error mm_preprocessing $ret clean_up_masks
 230     done
 231
 232     # single-threaded motion mask calc
 233     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 234       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 235       phase_file=${phase_files[$i]}
 236
 237       check_threads 1
 238       echo "$phase_file -> Computing motion mask..."
 239       compute_motion_mask > $mask_log_dir/motion_mask_$phase_file.log
 240       abort_on_error compute_motion_mask $? clean_up_masks
 241     done
 242
 243     # multi-threaded post-processing of motion mask calcs
 244     pids=( )
 245     for i in $( seq 0 $((${#phase_nbs[@]} - 1))); do
 246       phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 247       phase_file=${phase_files[$i]}
 248
 249       check_threads $MAX_THREADS
 250       mm_postprocessing &
 251       pids=( "${pids[@]}" "$!" )
 252     done
 253
 254     wait_pids ${pids[@]}
 255     for ret in $ret_codes; do
 256       abort_on_error mm_postprocessing $ret clean_up_masks
 257     done
 258
 259
 260     # rename tmp mask directory after mask creation
 261     check_threads 1
 262     mv -f $mask_dir_tmp $mask_dir
 263   fi
 264
 265   echo
 266   echo "-------- Motion mask done ! ---------"
 267   end=`date`
 268   echo "start: $start"
 269   echo "end: $end"
 270   echo
 271 }
 272
 273
 274 #################
 275 # main  #
 276 #################
 277
 278 if [ $# -ne 3 -a $# -ne 1 ]; then
 279   echo "Usage: $0 CT_4D [RESAMPLE_SPACING RESAMPLE_ALGORITHM]"
 280   exit -1
 281 fi
 282
 283 #
 284 # variables exported in this scope
 285 #
 286 # mask_dir: directory where all masks are kept
 287 #
 288
 289 if [ $1 != "using-as-lib" ]; then
 290   if [ $# -eq 3 ] ; then
 291     motion_mask $1 $2 $3
 292   else
 293     motion_mask $1
 294   fi
 295 fi