common/clitkElastix.h

   1 /*=========================================================================
   2   Program:   vv                     http://www.creatis.insa-lyon.fr/rio/vv
   3
   4   Authors belong to:
   5   - University of LYON              http://www.universite-lyon.fr/
   6   - Léon Bérard cancer center       http://www.centreleonberard.fr
   7   - CREATIS CNRS laboratory         http://www.creatis.insa-lyon.fr
   8
   9   This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  10   the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  11   PURPOSE.  See the copyright notices for more information.
  12
  13   It is distributed under dual licence
  14
  15   - BSD        See included LICENSE.txt file
  16   - CeCILL-B   http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL-B_V1-en.html
  17 ===========================================================================**/
  18
  19 #ifndef clitkElastix_h
  20 #define clitkElastix_h
  21
  22 #include <itkEuler3DTransform.h>
  23
  24 //--------------------------------------------------------------------
  25 namespace clitk {
  26
  27 //-------------------------------------------------------------------
  28 bool
  29 GetElastixValueFromTag(std::ifstream & is,
  30                        std::string tag,
  31                        std::string & value)
  32 {
  33   std::string line;
  34   is.seekg (0, is.beg);
  35   while(std::getline(is, line))   {
  36     unsigned pos = line.find(tag);
  37     if (pos<line.size()) {
  38       value=line.substr(pos+tag.size(),line.size()-2);// remove last ')'
  39       value.erase (std::remove (value.begin(), value.end(), '"'), value.end());
  40       value.erase (std::remove (value.begin(), value.end(), ')'), value.end());
  41       return true;
  42     }
  43   }
  44   return false;
  45 }
  46 //-------------------------------------------------------------------
  47
  48
  49 //-------------------------------------------------------------------
  50 void
  51 GetValuesFromValue(const std::string & s,
  52                    std::vector<std::string> & values)
  53 {
  54   std::stringstream strstr(s);
  55   std::istream_iterator<std::string> it(strstr);
  56   std::istream_iterator<std::string> end;
  57   std::vector<std::string> results(it, end);
  58   values.clear();
  59   values.resize(results.size());
  60   for(uint i=0; i<results.size(); i++) values[i] = results[i];
  61 }
  62 //-------------------------------------------------------------------
  63
  64
  65 //-------------------------------------------------------------------
  66 template<unsigned int Dimension>
  67 typename itk::Matrix<double, Dimension+1, Dimension+1>
  68 createMatrixFromElastixFile(std::vector<std::string> & filename, bool verbose=true) {
  69   if (Dimension != 3) {
  70     FATAL("Only 3D yet" << std::endl);
  71   }
  72   typename itk::Matrix<double, Dimension+1, Dimension+1> matrix;
  73
  74   itk::Euler3DTransform<double>::Pointer mat = itk::Euler3DTransform<double>::New();
  75   itk::Euler3DTransform<double>::Pointer previous;
  76   for(uint j=0; j<filename.size(); j++) {
  77
  78     // Open file
  79     if (verbose) std::cout << "Read elastix parameters in " << filename[j] << std::endl;
  80     std::ifstream is;
  81     clitk::openFileForReading(is, filename[j]);
  82
  83     // Check Transform
  84     std::string s;
  85     bool b = GetElastixValueFromTag(is, "Transform ", s);
  86     if (!b) {
  87       FATAL("Error must read 'Transform' in " << filename[j] << std::endl);
  88     }
  89     if (s != "EulerTransform") {
  90       FATAL("Sorry only 'EulerTransform'" << std::endl);
  91     }
  92
  93     // FIXME check
  94     //    (InitialTransformParametersFilename[j] "NoInitialTransform")
  95
  96     // Get CenterOfRotationPoint
  97     GetElastixValueFromTag(is, "CenterOfRotationPoint ", s); // space is needed
  98     if (!b) {
  99       FATAL("Error must read 'CenterOfRotationPoint' in " << filename[j] << std::endl);
 100     }
 101     std::vector<std::string> cor;
 102     GetValuesFromValue(s, cor);
 103     itk::Euler3DTransform<double>::CenterType c;
 104     for(uint i=0; i<3; i++)
 105       c[i] = atof(cor[i].c_str());
 106     mat->SetCenter(c);
 107
 108     // Get Transformparameters
 109     GetElastixValueFromTag(is, "ComputeZYX ", s); // space is needed
 110     mat->SetComputeZYX( s==std::string("true") );
 111
 112     // Get Transformparameters
 113     GetElastixValueFromTag(is, "TransformParameters ", s); // space is needed
 114     if (!b) {
 115       FATAL("Error must read 'TransformParameters' in " << filename[j] << std::endl);
 116     }
 117     std::vector<std::string> results;
 118     GetValuesFromValue(s, results);
 119
 120     // construct a stream from the string
 121     itk::Euler3DTransform<double>::ParametersType p;
 122     p.SetSize(6);
 123     for(uint i=0; i<3; i++)
 124       p[i] = atof(results[i].c_str()); // Rotation
 125     for(uint i=0; i<3; i++)
 126       p[i+3] = atof(results[i+3].c_str()); // Translation
 127     mat->SetParameters(p);
 128
 129     if (verbose) {
 130       std::cout << "Rotation      (deg) : " << rad2deg(p[0]) << " " << rad2deg(p[1]) << " " << rad2deg(p[2]) << std::endl;
 131       std::cout << "Center of rot (phy) : " << c[0] << " " << c[1] << " " << c[2] << std::endl;
 132       std::cout << "Translation   (phy) : " << p[3] << " " << p[4] << " " << p[5] << std::endl;
 133     }
 134
 135     // Compose with previous if needed
 136     if (j!=0) {
 137       mat->Compose(previous);
 138       if (verbose) {
 139         std::cout << "Composed rotation      (deg) : " << rad2deg(mat->GetAngleX()) << " " << rad2deg(mat->GetAngleY()) << " " << rad2deg(mat->GetAngleZ()) << std::endl;
 140         std::cout << "Composed center of rot (phy) : " << mat->GetCenter() << std::endl;
 141         std::cout << "Compsoed translation   (phy) : " << mat->GetTranslation() << std::endl;
 142       }
 143     }
 144     // previous = mat->Clone(); // ITK4
 145     previous = itk::Euler3DTransform<double>::New();
 146     previous->SetParameters(mat->GetParameters());
 147     previous->SetCenter(c);
 148     previous->SetComputeZYX(mat->GetComputeZYX());
 149   }
 150
 151   mat = previous;
 152   for(uint i=0; i<3; i++)
 153     for(uint j=0; j<3; j++)
 154       matrix[i][j] = mat->GetMatrix()[i][j];
 155   // Offset is -Rc + t + c
 156   matrix[0][3] = mat->GetOffset()[0];
 157   matrix[1][3] = mat->GetOffset()[1];
 158   matrix[2][3] = mat->GetOffset()[2];
 159   matrix[3][3] = 1;
 160
 161   return matrix;
 162 }
 163 }
 164 //-------------------------------------------------------------------
 165
 166 #endif