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 #include <vtkPolyDataWriter.h>
  26 #include <vtkVersion.h>
  27
  28 #if GDCM_MAJOR_VERSION == 2
  29 #include "gdcmAttribute.h"
  30 #include "gdcmItem.h"
  31 #endif
  32
  33 //--------------------------------------------------------------------
  34 clitk::DicomRT_ROI::DicomRT_ROI()
  35 {
  36   mName = "NoName";
  37   mNumber = -1;
  38   mImage = NULL;
  39   mColor.resize(3);
  40   mColor[0] = mColor[1] = mColor[2] = 0;
  41   mMeshIsUpToDate = false;
  42   mBackgroundValue = 0;
  43   mForegroundValue = 1;
  44   SetDicomUptodateFlag(false);
  45   mFilename = "";
  46 }
  47 //--------------------------------------------------------------------
  48
  49
  50 //--------------------------------------------------------------------
  51 clitk::DicomRT_ROI::~DicomRT_ROI()
  52 {
  53 }
  54 //--------------------------------------------------------------------
  55
  56
  57 //--------------------------------------------------------------------
  58 void clitk::DicomRT_ROI::SetDisplayColor(double r, double v, double b)
  59 {
  60   mColor.resize(3);
  61   mColor[0] = r;
  62   mColor[1] = v;
  63   mColor[2] = b;
  64 }
  65 //--------------------------------------------------------------------
  66
  67
  68 //--------------------------------------------------------------------
  69 int clitk::DicomRT_ROI::GetROINumber() const
  70 {
  71   return mNumber;
  72 }
  73 //--------------------------------------------------------------------
  74
  75
  76 //--------------------------------------------------------------------
  77 void clitk::DicomRT_ROI::SetROINumber(int number)
  78 {
  79   mNumber = number;
  80 }
  81 //--------------------------------------------------------------------
  82
  83
  84 //--------------------------------------------------------------------
  85 const std::string & clitk::DicomRT_ROI::GetName() const
  86 {
  87   return mName;
  88 }
  89 //--------------------------------------------------------------------
  90
  91
  92 //--------------------------------------------------------------------
  93 const std::string & clitk::DicomRT_ROI::GetFilename() const
  94 {
  95   return mFilename;
  96 }
  97 //--------------------------------------------------------------------
  98
  99
 100 //--------------------------------------------------------------------
 101 const std::vector<double> & clitk::DicomRT_ROI::GetDisplayColor() const
 102 {
 103   return mColor;
 104 }
 105 //--------------------------------------------------------------------
 106
 107
 108 //--------------------------------------------------------------------
 109 void clitk::DicomRT_ROI::Print(std::ostream & os) const
 110 {
 111   os << "ROI " << mNumber << "\t" << mName
 112      << "\t(" << mColor[0] << " " << mColor[1] << " " << mColor[2] << ")"
 113      << "\t Contours = " << mListOfContours.size() << std::endl;
 114 }
 115 //--------------------------------------------------------------------
 116
 117
 118 //--------------------------------------------------------------------
 119 void clitk::DicomRT_ROI::SetBackgroundValueLabelImage(double bg)
 120 {
 121   mBackgroundValue = bg;
 122 }
 123 //--------------------------------------------------------------------
 124
 125
 126 //--------------------------------------------------------------------
 127 double clitk::DicomRT_ROI::GetBackgroundValueLabelImage() const
 128 {
 129   return mBackgroundValue;
 130 }
 131 //--------------------------------------------------------------------
 132
 133
 134 //--------------------------------------------------------------------
 135 void clitk::DicomRT_ROI::SetForegroundValueLabelImage(double bg)
 136 {
 137   mForegroundValue = bg;
 138 }
 139 //--------------------------------------------------------------------
 140
 141
 142 //--------------------------------------------------------------------
 143 double clitk::DicomRT_ROI::GetForegroundValueLabelImage() const
 144 {
 145   return mForegroundValue;
 146 }
 147 //--------------------------------------------------------------------
 148
 149
 150 //--------------------------------------------------------------------
 151 #if GDCM_MAJOR_VERSION == 2
 152 bool clitk::DicomRT_ROI::Read(gdcm::Item * itemInfo, gdcm::Item * itemContour)
 153 {
 154   //FATAL("Error : compile vv with itk4 + external gdcm");
 155   // Keep dicom item
 156   mItemInfo = itemInfo;
 157   mItemContour = itemContour;
 158   // DD(mItemInfo);
 159
 160   // ROI number [Referenced ROI Number]
 161   const gdcm::DataSet & nesteddsInfo = mItemInfo->GetNestedDataSet();
 162   gdcm::Attribute<0x3006,0x0022> roinumber;
 163   roinumber.SetFromDataSet( nesteddsInfo );
 164   int nb1 = roinumber.GetValue();
 165
 166   // Check this is the same with the other item
 167   const gdcm::DataSet & nestedds = mItemContour->GetNestedDataSet();
 168   gdcm::Attribute<0x3006,0x0084> referencedroinumber;
 169   referencedroinumber.SetFromDataSet( nestedds );
 170   int nb2 = referencedroinumber.GetValue();
 171
 172   // Must never be different
 173   if (nb1 != nb2) {
 174     DD(nb2);
 175     DD(nb1);
 176     FATAL("nb1 must equal nb2" << std::endl);
 177   }
 178   mNumber = nb1;
 179
 180   // Retrieve ROI Name (in the info item)
 181   gdcm::Attribute<0x3006,0x26> roiname;
 182   roiname.SetFromDataSet( nesteddsInfo );
 183   mName = roiname.GetValue();
 184   // DD(mName);
 185
 186   // ROI Color [ROI Display Color]
 187   gdcm::Attribute<0x3006,0x002a> color = {};
 188   color.SetFromDataSet( nestedds );
 189   assert( color.GetNumberOfValues() == 3 );
 190   mColor[0] = color.GetValue(0);
 191   mColor[1] = color.GetValue(1);
 192   mColor[2] = color.GetValue(2);
 193
 194   // Read contours [Contour Sequence]
 195   gdcm::Tag tcsq(0x3006,0x0040);
 196   if( !nestedds.FindDataElement( tcsq ) )
 197     {
 198       std::cerr << "Warning. Could not read contour for structure <" << mName << ">, number" << mNumber << " ? I ignore it" << std::endl;
 199       SetDicomUptodateFlag(true);
 200       return false;
 201     }
 202   const gdcm::DataElement& csq = nestedds.GetDataElement( tcsq );
 203   mContoursSequenceOfItems = csq.GetValueAsSQ();
 204   gdcm::SmartPointer<gdcm::SequenceOfItems> & sqi2 = mContoursSequenceOfItems;
 205   if( !sqi2 || !sqi2->GetNumberOfItems() )
 206     {
 207     }
 208   unsigned int nitems = sqi2->GetNumberOfItems();
 209
 210   for(unsigned int i = 0; i < nitems; ++i)
 211     {
 212       gdcm::Item & j = sqi2->GetItem(i+1); // Item start at #1
 213       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 214       bool b = c->Read(&j);
 215       if (b) {
 216         mListOfContours.push_back(c);
 217       }
 218     }
 219   SetDicomUptodateFlag(true);
 220   return true;
 221 }
 222 #else
 223 void clitk::DicomRT_ROI::Read(std::map<int, std::string> & rois, gdcm::SQItem * item)
 224 {
 225   // ROI number [Referenced ROI Number]
 226   mNumber = atoi(item->GetEntryValue(0x3006,0x0084).c_str());
 227
 228   // Retrieve ROI Name
 229   mName = rois[mNumber];
 230
 231   // ROI Color [ROI Display Color]
 232   mColor = clitk::parse_string<double>(item->GetEntryValue(0x3006,0x002a),'\\');
 233
 234   // Read contours [Contour Sequence]
 235   gdcm::SeqEntry * contours=item->GetSeqEntry(0x3006,0x0040);
 236   if (contours) {
 237     int i=0;
 238     for(gdcm::SQItem* j=contours->GetFirstSQItem(); j!=0; j=contours->GetNextSQItem()) {
 239       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 240       bool b = c->Read(j);
 241       if (b) {
 242         mListOfContours.push_back(c);
 243       }
 244       ++i;
 245     }
 246   }
 247   else {
 248     std::cerr << "Warning. Could not read contour for structure <" << mName << ">, number" << mNumber << " ? I ignore it" << std::endl;
 249   }
 250   SetDicomUptodateFlag(true);
 251 }
 252 #endif
 253 //--------------------------------------------------------------------
 254
 255
 256 //--------------------------------------------------------------------
 257 void clitk::DicomRT_ROI::SetImage(vvImage::Pointer image)
 258 {
 259   mImage = image;
 260 }
 261 //--------------------------------------------------------------------
 262
 263
 264 //--------------------------------------------------------------------
 265 vtkPolyData * clitk::DicomRT_ROI::GetMesh()
 266 {
 267   if (!mMeshIsUpToDate) {
 268     ComputeMeshFromContour();
 269   }
 270   return mMesh;
 271 }
 272 //--------------------------------------------------------------------
 273
 274
 275 //--------------------------------------------------------------------
 276 clitk::DicomRT_Contour * clitk::DicomRT_ROI::GetContour(int n)
 277 {
 278   return mListOfContours[n];
 279 }
 280 //--------------------------------------------------------------------
 281
 282
 283 //--------------------------------------------------------------------
 284 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeMeshFromContour()
 285 {
 286   vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> append = vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();
 287   for(unsigned int i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 288 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 289         append->AddInput(mListOfContours[i]->GetMesh());
 290 #else
 291         append->AddInputData(mListOfContours[i]->GetMesh());
 292 #endif
 293   }
 294   append->Update();
 295
 296   mMesh = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
 297   mMesh->DeepCopy(append->GetOutput());
 298   mMeshIsUpToDate = true;
 299 }
 300 //--------------------------------------------------------------------
 301
 302
 303 #if GDCM_MAJOR_VERSION == 2
 304 //--------------------------------------------------------------------
 305 void clitk::DicomRT_ROI::UpdateDicomItem()
 306 {
 307   FATAL("Error : compile vv with itk4 + external gdcm");
 308
 309   if (GetDicomUptoDateFlag()) return;
 310   DD("ROI::UpdateDicomItem");
 311   DD(GetName());
 312
 313   // From now, only some item can be modified
 314
 315   // Set ROI Name 0x3006,0x26>
 316   gdcm::Attribute<0x3006,0x26> roiname;
 317   roiname.SetValue(GetName());
 318   gdcm::DataElement de = roiname.GetAsDataElement();
 319   gdcm::DataSet & ds = mItemInfo->GetNestedDataSet();
 320   ds.Replace(de);
 321
 322   // From MESH to CONTOURS
 323   ComputeContoursFromImage();
 324
 325   // Update contours
 326   DD(mListOfContours.size());
 327   for(uint i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 328     DD(i);
 329     DicomRT_Contour::Pointer contour = mListOfContours[i];
 330     contour->UpdateDicomItem();//mItemContour);
 331   }
 332
 333   // Nb of contours
 334   unsigned int nitems = mContoursSequenceOfItems->GetNumberOfItems();
 335   DD(nitems);
 336
 337   // Write [Contour Sequence] = 0x3006,0x0040)
 338   gdcm::DataSet & dsc = mItemContour->GetNestedDataSet();
 339   gdcm::Tag tcsq(0x3006,0x0040);
 340   const gdcm::DataElement& csq = dsc.GetDataElement( tcsq );
 341   gdcm::DataElement dec(csq);
 342   dec.SetValue(*mContoursSequenceOfItems);
 343   dsc.Replace(dec);
 344
 345   gdcm::DataSet & a = mContoursSequenceOfItems->GetItem(1).GetNestedDataSet();
 346   gdcm::Attribute<0x3006,0x0050> at;
 347   gdcm::Tag tcontourdata(0x3006,0x0050);
 348   gdcm::DataElement contourdata = a.GetDataElement( tcontourdata );
 349   at.SetFromDataElement( contourdata );
 350   const double* points = at.GetValues();
 351   DD(points[0]);
 352
 353 }
 354 //--------------------------------------------------------------------
 355 #endif
 356
 357 //--------------------------------------------------------------------
 358 void clitk::DicomRT_ROI::SetFromBinaryImage(vvImage::Pointer image, int n,
 359                                             std::string name,
 360                                             std::vector<double> color,
 361                                             std::string filename)
 362 {
 363
 364   // ROI number [Referenced ROI Number]
 365   mNumber = n;
 366
 367   // ROI Name
 368   mName = name;
 369   mFilename = filename;
 370
 371   // ROI Color [ROI Display Color]
 372   mColor = color;
 373
 374   // No contours [Contour Sequence]
 375   mListOfContours.clear();
 376
 377   // Set image
 378   mImage = image;
 379 }
 380 //--------------------------------------------------------------------
 381
 382
 383 //--------------------------------------------------------------------
 384 vvImage * clitk::DicomRT_ROI::GetImage() const
 385 {
 386   return mImage;
 387 }
 388 //--------------------------------------------------------------------
 389
 390
 391 //--------------------------------------------------------------------
 392 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeContoursFromImage()
 393 {
 394   FATAL("ComputeContoursFromImage should not be call. To be replace");
 395   DD("ComputeMeshFromImage");
 396
 397   // Check that an image is loaded
 398   if (!mImage) return;
 399
 400   // Only consider 3D here
 401   if (mImage->GetNumberOfDimensions() != 3) {
 402     FATAL("DicomRT_ROI::ComputeMeshFromImage only work with 3D images");
 403   }
 404
 405   // Get the VTK image
 406   vtkImageData * image = mImage->GetVTKImages()[0];
 407
 408   // Get initial extend for the clipping
 409   vtkSmartPointer<vtkImageClip> clipper = vtkSmartPointer<vtkImageClip>::New();
 410 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 411   clipper->SetInput(image);
 412 #else
 413   clipper->SetInputData(image);
 414 #endif
 415
 416   int* extent = image->GetExtent();
 417   DDV(extent, 6);
 418   //  std::vector<int> extend;
 419
 420
 421   // Loop on slice
 422   uint n = image->GetDimensions()[2];
 423   DD(n);
 424   DD(mListOfContours.size());
 425   mListOfContours.resize(n); /// ???FIXME
 426   DD(mListOfContours.size());
 427   std::vector<vtkSmartPointer<vtkPolyData> > contours;
 428   for(uint i=0; i<n; i++) {
 429     DD(i);
 430
 431     // FIXME     vtkDiscreteMarchingCubes INSTEAD
 432
 433
 434     vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares> squares = vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares>::New();
 435 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 436     squares->SetInput(image);
 437 #else
 438     squares->SetInputData(image);
 439 #endif
 440     squares->SetImageRange(extent[0], extent[1], extent[2], extent[3], i, i);
 441     squares->SetValue(1, 1.0);
 442     squares->Update();
 443     DD(squares->GetNumberOfContours());
 444
 445     //clitk::DicomRT_Contour * contour = new clitk::DicomRT_Contour();
 446     //mListOfContours[i]->SetMesh(squares->GetOutput());
 447
 448
 449     vtkSmartPointer<vtkPolyData> m = squares->GetOutput();
 450     contours.push_back(m);
 451
 452     /*
 453     // Clip to the current slice
 454     extent[4] = extent[5] = image->GetOrigin()[2]+i*image->GetSpacing()[2];
 455     DDV(extent, 6);
 456     // Prepare the marching squares
 457     vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares> squares = vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares>::New();
 458     clipper->SetOutputWholeExtent(extent[0],extent[1],extent[2],
 459                                 extent[3],extent[4],extent[5]);
 460
 461     squares->SetInput(clipper->GetOutput());
 462     squares->Update();
 463     DD(squares->GetNumberOfContours());
 464     mListOfContours[i]->SetMesh(squares->GetOutput());
 465     */
 466   }
 467   DD("done");
 468
 469   vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> append = vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();
 470   for(unsigned int i=0; i<n; i++) {
 471 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 472     append->AddInput(contours[i]);
 473 #else
 474     append->AddInputData(contours[i]);
 475 #endif
 476   }
 477   append->Update();
 478
 479   mMesh = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
 480   mMesh->DeepCopy(append->GetOutput());
 481
 482   // Write vtk
 483   vtkPolyDataWriter * w = vtkPolyDataWriter::New();
 484 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 485   w->SetInput(mMesh);
 486 #else
 487   w->SetInputData(mMesh);
 488 #endif
 489   w->SetFileName("toto.vtk");
 490   w->Write();
 491
 492   DD("done");
 493 }
 494 //--------------------------------------------------------------------
 495
 496
 497 //--------------------------------------------------------------------
 498 #if CLITK_USE_SYSTEM_GDCM == 1
 499 void clitk::DicomRT_ROI::Read(vtkSmartPointer<vtkGDCMPolyDataReader> & reader, int roiindex)
 500 {
 501   vtkRTStructSetProperties * p = reader->GetRTStructSetProperties();
 502
 503   mName = p->GetStructureSetROIName(roiindex);
 504   mNumber = p->GetStructureSetROINumber(roiindex);
 505
 506   //mColor = //FIXME !!
 507
 508   // gdcm::Attribute<0x3006,0x002a> color = {};
 509
 510   // const gdcm::DataSet & nestedds = mItemContour->GetNestedDataSet();
 511   // color.SetFromDataSet( nestedds );
 512   // assert( color.GetNumberOfValues() == 3 );
 513   // mColor[0] = color.GetValue(0);
 514   // mColor[1] = color.GetValue(1);
 515   // mColor[2] = color.GetValue(2);
 516
 517
 518   SetDicomUptodateFlag(true);
 519   // Get the contour
 520   mMesh =  reader->GetOutput(roiindex);
 521   DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 522   c->SetMesh(mMesh); // FIXME no GetZ, not GetPoints
 523   mMeshIsUpToDate = true;
 524   mListOfContours.push_back(c);
 525 }
 526 #endif
 527 //--------------------------------------------------------------------
 528