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