common/clitkDicomRT_ROI.cxx

   1 /*=========================================================================
   2   Program:         vv http://www.creatis.insa-lyon.fr/rio/vv
   3   Main authors :   XX XX XX
   4
   5   Authors belongs to:
   6   - University of LYON           http://www.universite-lyon.fr/
   7   - Léon Bérard cancer center    http://www.centreleonberard.fr
   8   - CREATIS CNRS laboratory      http://www.creatis.insa-lyon.fr
   9
  10   This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  11   the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  12   PURPOSE.  See the copyright notices for more information.
  13
  14   It is distributed under dual licence
  15   - BSD       http://www.opensource.org/licenses/bsd-license.php
  16   - CeCILL-B  http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL-B_V1-en.html
  17
  18   =========================================================================*/
  19
  20 #include "clitkDicomRT_ROI.h"
  21 #include <vtkSmartPointer.h>
  22 #include <vtkAppendPolyData.h>
  23 #include <vtkImageClip.h>
  24 #include <vtkMarchingSquares.h>
  25
  26 #if GDCM_MAJOR_VERSION == 2
  27 #include "gdcmAttribute.h"
  28 #include "gdcmItem.h"
  29 #endif
  30
  31 //--------------------------------------------------------------------
  32 clitk::DicomRT_ROI::DicomRT_ROI()
  33 {
  34   mName = "NoName";
  35   mNumber = -1;
  36   mImage = NULL;
  37   mColor.resize(3);
  38   mColor[0] = mColor[1] = mColor[2] = 0;
  39   mMeshIsUpToDate = false;
  40   mBackgroundValue = 0;
  41   mForegroundValue = 1;
  42   SetDicomUptodateFlag(false);
  43 }
  44 //--------------------------------------------------------------------
  45
  46
  47 //--------------------------------------------------------------------
  48 clitk::DicomRT_ROI::~DicomRT_ROI()
  49 {
  50 }
  51 //--------------------------------------------------------------------
  52
  53
  54 //--------------------------------------------------------------------
  55 void clitk::DicomRT_ROI::SetDisplayColor(double r, double v, double b)
  56 {
  57   mColor.resize(3);
  58   mColor[0] = r;
  59   mColor[1] = v;
  60   mColor[2] = b;
  61 }
  62 //--------------------------------------------------------------------
  63
  64
  65 //--------------------------------------------------------------------
  66 int clitk::DicomRT_ROI::GetROINumber() const
  67 {
  68   return mNumber;
  69 }
  70 //--------------------------------------------------------------------
  71
  72
  73 //--------------------------------------------------------------------
  74 const std::string & clitk::DicomRT_ROI::GetName() const
  75 {
  76   return mName;
  77 }
  78 //--------------------------------------------------------------------
  79
  80
  81 //--------------------------------------------------------------------
  82 const std::string & clitk::DicomRT_ROI::GetFilename() const
  83 {
  84   return mFilename;
  85 }
  86 //--------------------------------------------------------------------
  87
  88
  89 //--------------------------------------------------------------------
  90 const std::vector<double> & clitk::DicomRT_ROI::GetDisplayColor() const
  91 {
  92   return mColor;
  93 }
  94 //--------------------------------------------------------------------
  95
  96
  97 //--------------------------------------------------------------------
  98 void clitk::DicomRT_ROI::Print(std::ostream & os) const
  99 {
 100   os << "ROI " << mNumber << "\t" << mName
 101      << "\t(" << mColor[0] << " " << mColor[1] << " " << mColor[2] << ")"
 102      << "\t Contours = " << mListOfContours.size() << std::endl;
 103 }
 104 //--------------------------------------------------------------------
 105
 106
 107 //--------------------------------------------------------------------
 108 void clitk::DicomRT_ROI::SetBackgroundValueLabelImage(double bg)
 109 {
 110   mBackgroundValue = bg;
 111 }
 112 //--------------------------------------------------------------------
 113
 114
 115 //--------------------------------------------------------------------
 116 double clitk::DicomRT_ROI::GetBackgroundValueLabelImage() const
 117 {
 118   return mBackgroundValue;
 119 }
 120 //--------------------------------------------------------------------
 121
 122
 123 //--------------------------------------------------------------------
 124 void clitk::DicomRT_ROI::SetForegroundValueLabelImage(double bg)
 125 {
 126   mForegroundValue = bg;
 127 }
 128 //--------------------------------------------------------------------
 129
 130
 131 //--------------------------------------------------------------------
 132 double clitk::DicomRT_ROI::GetForegroundValueLabelImage() const
 133 {
 134   return mForegroundValue;
 135 }
 136 //--------------------------------------------------------------------
 137
 138
 139 //--------------------------------------------------------------------
 140 #if GDCM_MAJOR_VERSION == 2
 141 bool clitk::DicomRT_ROI::Read(gdcm::Item * itemInfo, gdcm::Item * itemContour)
 142 {
 143   // Keep dicom item
 144   mItemInfo = itemInfo;
 145   mItemContour = itemContour;
 146   // DD(mItemInfo);
 147
 148   // ROI number [Referenced ROI Number]
 149   const gdcm::DataSet & nesteddsInfo = mItemInfo->GetNestedDataSet();
 150   gdcm::Attribute<0x3006,0x0022> roinumber;
 151   roinumber.SetFromDataSet( nesteddsInfo );
 152   int nb1 = roinumber.GetValue();
 153
 154   // Check this is the same with the other item
 155   const gdcm::DataSet & nestedds = mItemContour->GetNestedDataSet();
 156   gdcm::Attribute<0x3006,0x0084> referencedroinumber;
 157   referencedroinumber.SetFromDataSet( nestedds );
 158   int nb2 = referencedroinumber.GetValue();
 159
 160   // Must never be different
 161   if (nb1 != nb2) {
 162     DD(nb2);
 163     DD(nb1);
 164     FATAL("nb1 must equal nb2" << std::endl);
 165   }
 166   mNumber = nb1;
 167
 168   // Retrieve ROI Name (in the info item)
 169   gdcm::Attribute<0x3006,0x26> roiname;
 170   roiname.SetFromDataSet( nesteddsInfo );
 171   mName = roiname.GetValue();
 172   // DD(mName);
 173
 174   // ROI Color [ROI Display Color]
 175   gdcm::Attribute<0x3006,0x002a> color = {};
 176   color.SetFromDataSet( nestedds );
 177   assert( color.GetNumberOfValues() == 3 );
 178   mColor[0] = color.GetValue(0);
 179   mColor[1] = color.GetValue(1);
 180   mColor[2] = color.GetValue(2);
 181
 182   // Read contours [Contour Sequence]
 183   gdcm::Tag tcsq(0x3006,0x0040);
 184   if( !nestedds.FindDataElement( tcsq ) )
 185     {
 186       std::cerr << "Warning. Could not read contour for structure <" << mName << ">, number" << mNumber << " ? I ignore it" << std::endl;
 187       SetDicomUptodateFlag(true);
 188       return false;
 189     }
 190   const gdcm::DataElement& csq = nestedds.GetDataElement( tcsq );
 191   mContoursSequenceOfItems = csq.GetValueAsSQ();
 192   gdcm::SmartPointer<gdcm::SequenceOfItems> & sqi2 = mContoursSequenceOfItems;
 193   if( !sqi2 || !sqi2->GetNumberOfItems() )
 194     {
 195     }
 196   unsigned int nitems = sqi2->GetNumberOfItems();
 197
 198   for(unsigned int i = 0; i < nitems; ++i)
 199     {
 200       gdcm::Item & j = sqi2->GetItem(i+1); // Item start at #1
 201       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 202       bool b = c->Read(&j);
 203       if (b) {
 204         mListOfContours.push_back(c);
 205       }
 206     }
 207   SetDicomUptodateFlag(true);
 208   return true;
 209 }
 210 #else
 211 void clitk::DicomRT_ROI::Read(std::map<int, std::string> & rois, gdcm::SQItem * item)
 212 {
 213   // ROI number [Referenced ROI Number]
 214   mNumber = atoi(item->GetEntryValue(0x3006,0x0084).c_str());
 215
 216   // Retrieve ROI Name
 217   mName = rois[mNumber];
 218
 219   // ROI Color [ROI Display Color]
 220   mColor = clitk::parse_string<double>(item->GetEntryValue(0x3006,0x002a),'\\');
 221
 222   // Read contours [Contour Sequence]
 223   gdcm::SeqEntry * contours=item->GetSeqEntry(0x3006,0x0040);
 224   if (contours) {
 225     int i=0;
 226     for(gdcm::SQItem* j=contours->GetFirstSQItem(); j!=0; j=contours->GetNextSQItem()) {
 227       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 228       bool b = c->Read(j);
 229       if (b) {
 230         mListOfContours.push_back(c);
 231       }
 232       ++i;
 233     }
 234   }
 235   else {
 236     std::cerr << "Warning. Could not read contour for structure <" << mName << ">, number" << mNumber << " ? I ignore it" << std::endl;
 237   }
 238   SetDicomUptodateFlag(true);
 239 }
 240 #endif
 241 //--------------------------------------------------------------------
 242
 243
 244 //--------------------------------------------------------------------
 245 void clitk::DicomRT_ROI::SetImage(vvImage * image)
 246 {
 247   mImage = image;
 248 }
 249 //--------------------------------------------------------------------
 250
 251
 252 //--------------------------------------------------------------------
 253 vtkPolyData * clitk::DicomRT_ROI::GetMesh()
 254 {
 255   if (!mMeshIsUpToDate) {
 256     ComputeMeshFromContour();
 257   }
 258   return mMesh;
 259 }
 260 //--------------------------------------------------------------------
 261
 262
 263 //--------------------------------------------------------------------
 264 clitk::DicomRT_Contour * clitk::DicomRT_ROI::GetContour(int n)
 265 {
 266   return mListOfContours[n];
 267 }
 268 //--------------------------------------------------------------------
 269
 270
 271 //--------------------------------------------------------------------
 272 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeMeshFromContour()
 273 {
 274   vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> append = vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();
 275   for(unsigned int i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 276     append->AddInput(mListOfContours[i]->GetMesh());
 277   }
 278   append->Update();
 279
 280   mMesh = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
 281   mMesh->DeepCopy(append->GetOutput());
 282   mMeshIsUpToDate = true;
 283 }
 284 //--------------------------------------------------------------------
 285
 286
 287 #if GDCM_MAJOR_VERSION == 2
 288
 289 //--------------------------------------------------------------------
 290 void clitk::DicomRT_ROI::UpdateDicomItem()
 291 {
 292   if (GetDicomUptoDateFlag()) return;
 293   DD("ROI::UpdateDicomItem");
 294   DD(GetName());
 295
 296   // From now, only some item can be modified
 297
 298   // Set ROI Name 0x3006,0x26>
 299   gdcm::Attribute<0x3006,0x26> roiname;
 300   roiname.SetValue(GetName());
 301   gdcm::DataElement de = roiname.GetAsDataElement();
 302   gdcm::DataSet & ds = mItemInfo->GetNestedDataSet();
 303   ds.Replace(de);
 304
 305   // From MESH to CONTOURS
 306   ComputeContoursFromImage();
 307
 308   // Update contours
 309   DD(mListOfContours.size());
 310   for(uint i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 311     DD(i);
 312     DicomRT_Contour::Pointer contour = mListOfContours[i];
 313     contour->UpdateDicomItem();//mItemContour);
 314   }
 315
 316   // Nb of contours
 317   unsigned int nitems = mContoursSequenceOfItems->GetNumberOfItems();
 318   DD(nitems);
 319
 320   // Write [Contour Sequence] = 0x3006,0x0040)
 321   gdcm::DataSet & dsc = mItemContour->GetNestedDataSet();
 322   gdcm::Tag tcsq(0x3006,0x0040);
 323   const gdcm::DataElement& csq = dsc.GetDataElement( tcsq );
 324   gdcm::DataElement dec(csq);
 325   dec.SetValue(*mContoursSequenceOfItems);
 326   dsc.Replace(dec);
 327
 328   gdcm::DataSet & a = mContoursSequenceOfItems->GetItem(1).GetNestedDataSet();
 329   gdcm::Attribute<0x3006,0x0050> at;
 330   gdcm::Tag tcontourdata(0x3006,0x0050);
 331   gdcm::DataElement contourdata = a.GetDataElement( tcontourdata );
 332   at.SetFromDataElement( contourdata );
 333   const double* points = at.GetValues();
 334   DD(points[0]);
 335
 336 }
 337 //--------------------------------------------------------------------
 338 #endif
 339
 340 //--------------------------------------------------------------------
 341 void clitk::DicomRT_ROI::SetFromBinaryImage(vvImage * image, int n,
 342                                             std::string name,
 343                                             std::vector<double> color,
 344                                             std::string filename)
 345 {
 346
 347   // ROI number [Referenced ROI Number]
 348   mNumber = n;
 349
 350   // ROI Name
 351   mName = name;
 352   mFilename = filename;
 353
 354   // ROI Color [ROI Display Color]
 355   mColor = color;
 356
 357   // No contours [Contour Sequence]
 358   mListOfContours.clear();
 359
 360   // Set image
 361   mImage = image;
 362 }
 363 //--------------------------------------------------------------------
 364
 365
 366 //--------------------------------------------------------------------
 367 vvImage * clitk::DicomRT_ROI::GetImage() const
 368 {
 369   return mImage;
 370 }
 371 //--------------------------------------------------------------------
 372
 373
 374 //--------------------------------------------------------------------
 375 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeContoursFromImage()
 376 {
 377   DD("ComputeMeshFromImage");
 378
 379   // Check that an image is loaded
 380   if (!mImage) return;
 381
 382   // Only consider 3D here
 383   if (mImage->GetNumberOfDimensions() != 3) {
 384     FATAL("DicomRT_ROI::ComputeMeshFromImage only work with 3D images");
 385   }
 386
 387   // Get the VTK image
 388   vtkImageData * image = mImage->GetVTKImages()[0];
 389
 390   // Get initial extend for the clipping
 391   vtkSmartPointer<vtkImageClip> clipper = vtkSmartPointer<vtkImageClip>::New();
 392   clipper->SetInput(image);
 393   int* extent = image->GetExtent();
 394   DDV(extent, 6);
 395   //  std::vector<int> extend;
 396
 397   // Prepare the marching squares
 398   vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares> squares = vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares>::New();
 399   squares->SetInput(clipper->GetOutput());
 400
 401   // Loop on slice
 402   uint n = image->GetDimensions()[2];
 403   DD(n);
 404   for(uint i=0; i<n; i++) {
 405     // Clip to the current slice
 406     extent[4] = extent[5] = image->GetOrigin()[2]+i*image->GetSpacing()[2];
 407     DDV(extent, 6);
 408     clipper->SetOutputWholeExtent(extent[0],extent[1],extent[2],
 409                                 extent[3],extent[4],extent[5]);
 410
 411
 412     squares->Update();
 413     DD(squares->GetNumberOfContours());
 414     mListOfContours[i]->SetMesh(squares->GetOutput());
 415   }
 416 }
 417 //--------------------------------------------------------------------