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