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 #include <iterator>
  24
  25 //--------------------------------------------------------------------
  26 namespace clitk {
  27
  28 //-------------------------------------------------------------------
  29 bool
  30 GetElastixValueFromTag(std::ifstream & is,
  31                        std::string tag,
  32                        std::string & value)
  33 {
  34   std::string line;
  35   is.seekg (0, is.beg);
  36   while(std::getline(is, line))   {
  37     unsigned pos = line.find(tag);
  38     if (pos<line.size()) {
  39       value=line.substr(pos+tag.size(),line.size()-2);// remove last ')'
  40       value.erase (std::remove (value.begin(), value.end(), '"'), value.end());
  41       value.erase (std::remove (value.begin(), value.end(), ')'), value.end());
  42       return true;
  43     }
  44   }
  45   return false;
  46 }
  47 //-------------------------------------------------------------------
  48
  49
  50 //-------------------------------------------------------------------
  51 void
  52 GetValuesFromValue(const std::string & s,
  53                    std::vector<std::string> & values)
  54 {
  55   std::stringstream strstr(s);
  56   std::istream_iterator<std::string> it(strstr);
  57   std::istream_iterator<std::string> end;
  58   std::vector<std::string> results(it, end);
  59   values.clear();
  60   values.resize(results.size());
  61   for(uint i=0; i<results.size(); i++) values[i] = results[i];
  62 }
  63 //-------------------------------------------------------------------
  64
  65
  66 //-------------------------------------------------------------------
  67 template<unsigned int Dimension>
  68 typename itk::Matrix<double, Dimension+1, Dimension+1>
  69 createMatrixFromElastixFile(std::string& filename, bool verbose=true) {
  70   if (Dimension != 3) {
  71     FATAL("Only 3D yet" << std::endl);
  72   }
  73   typename itk::Matrix<double, Dimension+1, Dimension+1> matrix, init;
  74
  75   itk::Euler3DTransform<double>::Pointer mat = itk::Euler3DTransform<double>::New();
  76   itk::Euler3DTransform<double>::Pointer previous;
  77
  78   // Open file
  79   if (verbose) std::cout << "Read elastix parameters in " << filename << std::endl;
  80   std::ifstream is;
  81   clitk::openFileForReading(is, filename);
  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 << std::endl);
  88   }
  89   if (s != "EulerTransform") {
  90     FATAL("Sorry only 'EulerTransform'" << std::endl);
  91   }
  92
  93   // Get previous
  94   b = GetElastixValueFromTag(is, "InitialTransformParametersFileName ", s);
  95   if(s == "NoInitialTransform")
  96     init.SetIdentity();
  97   else
  98     init = createMatrixFromElastixFile<Dimension>(s, verbose);
  99
 100   // Get CenterOfRotationPoint
 101   GetElastixValueFromTag(is, "CenterOfRotationPoint ", s); // space is needed
 102   if (!b) {
 103     FATAL("Error must read 'CenterOfRotationPoint' in " << filename << std::endl);
 104   }
 105   std::vector<std::string> cor;
 106   GetValuesFromValue(s, cor);
 107   itk::Euler3DTransform<double>::CenterType c;
 108   for(uint i=0; i<3; i++)
 109     c[i] = atof(cor[i].c_str());
 110   mat->SetCenter(c);
 111
 112   // Get Transformparameters
 113   GetElastixValueFromTag(is, "ComputeZYX ", s); // space is needed
 114   mat->SetComputeZYX( s==std::string("true") );
 115
 116   // Get Transformparameters
 117   GetElastixValueFromTag(is, "TransformParameters ", s); // space is needed
 118   if (!b) {
 119     FATAL("Error must read 'TransformParameters' in " << filename << std::endl);
 120   }
 121   std::vector<std::string> results;
 122   GetValuesFromValue(s, results);
 123
 124   // construct a stream from the string
 125   itk::Euler3DTransform<double>::ParametersType p;
 126   p.SetSize(6);
 127   for(uint i=0; i<3; i++)
 128     p[i] = atof(results[i].c_str()); // Rotation
 129   for(uint i=0; i<3; i++)
 130     p[i+3] = atof(results[i+3].c_str()); // Translation
 131   mat->SetParameters(p);
 132
 133   if (verbose) {
 134     std::cout << "Rotation      (deg) : " << rad2deg(p[0]) << " " << rad2deg(p[1]) << " " << rad2deg(p[2]) << std::endl;
 135     std::cout << "Center of rot (phy) : " << c[0] << " " << c[1] << " " << c[2] << std::endl;
 136     std::cout << "Translation   (phy) : " << p[3] << " " << p[4] << " " << p[5] << std::endl;
 137   }
 138
 139   previous = itk::Euler3DTransform<double>::New();
 140   previous->SetParameters(mat->GetParameters());
 141   previous->SetCenter(c);
 142   previous->SetComputeZYX(mat->GetComputeZYX());
 143
 144   mat = previous;
 145   for(uint i=0; i<3; i++)
 146     for(uint j=0; j<3; j++)
 147       matrix[i][j] = mat->GetMatrix()[i][j];
 148   // Offset is -Rc + t + c
 149   matrix[0][3] = mat->GetOffset()[0];
 150   matrix[1][3] = mat->GetOffset()[1];
 151   matrix[2][3] = mat->GetOffset()[2];
 152   matrix[3][3] = 1;
 153
 154   return matrix*init;
 155 }
 156 }
 157 //-------------------------------------------------------------------
 158
 159 #endif