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 //--------------------------------------------------------------------
  23 namespace clitk {
  24
  25 //-------------------------------------------------------------------
  26 bool
  27 GetElastixValueFromTag(std::ifstream & is,
  28                        std::string tag,
  29                        std::string & value)
  30 {
  31   std::string line;
  32   is.seekg (0, is.beg);
  33   while(std::getline(is, line))   {
  34     unsigned pos = line.find(tag);
  35     if (pos<line.size()) {
  36       value=line.substr(pos+tag.size(),line.size()-2);// remove last ')'
  37       value.erase (std::remove (value.begin(), value.end(), '"'), value.end());
  38       value.erase (std::remove (value.begin(), value.end(), ')'), value.end());
  39       return true;
  40     }
  41   }
  42   return false;
  43 }
  44 //-------------------------------------------------------------------
  45
  46
  47 //-------------------------------------------------------------------
  48 void
  49 GetValuesFromValue(const std::string & s,
  50                    std::vector<std::string> & values)
  51 {
  52   std::stringstream strstr(s);
  53   std::istream_iterator<std::string> it(strstr);
  54   std::istream_iterator<std::string> end;
  55   std::vector<std::string> results(it, end);
  56   values.clear();
  57   values.resize(results.size());
  58   for(uint i=0; i<results.size(); i++) values[i] = results[i];
  59 }
  60 //-------------------------------------------------------------------
  61
  62
  63 //-------------------------------------------------------------------
  64 template<unsigned int Dimension>
  65 typename itk::Matrix<double, Dimension+1, Dimension+1>
  66 createMatrixFromElastixFile(std::vector<std::string> & filename, bool verbose=true) {
  67   if (Dimension != 3) {
  68     FATAL("Only 3D yet" << std::endl);
  69   }
  70   typename itk::Matrix<double, Dimension+1, Dimension+1> matrix;
  71
  72   itk::CenteredEuler3DTransform<double>::Pointer mat = itk::CenteredEuler3DTransform<double>::New();
  73   itk::CenteredEuler3DTransform<double>::Pointer previous;
  74   for(uint j=0; j<filename.size(); j++) {
  75
  76     // Open file
  77     if (verbose) std::cout << "Read elastix parameters in " << filename[j] << std::endl;
  78     std::ifstream is;
  79     clitk::openFileForReading(is, filename[j]);
  80
  81     // Check Transform
  82     std::string s;
  83     bool b = GetElastixValueFromTag(is, "Transform ", s);
  84     if (!b) {
  85       FATAL("Error must read 'Transform' in " << filename[j] << std::endl);
  86     }
  87     if (s != "EulerTransform") {
  88       FATAL("Sorry only 'EulerTransform'" << std::endl);
  89     }
  90
  91     // FIXME check
  92     //    (InitialTransformParametersFilename[j] "NoInitialTransform")
  93
  94     // Get CenterOfRotationPoint
  95     GetElastixValueFromTag(is, "CenterOfRotationPoint ", s); // space is needed
  96     if (!b) {
  97       FATAL("Error must read 'CenterOfRotationPoint' in " << filename[j] << std::endl);
  98     }
  99     std::vector<std::string> cor;
 100     GetValuesFromValue(s, cor);
 101
 102     // Get Transformparameters
 103     GetElastixValueFromTag(is, "TransformParameters ", s); // space is needed
 104     if (!b) {
 105       FATAL("Error must read 'TransformParameters' in " << filename[j] << std::endl);
 106     }
 107     std::vector<std::string> results;
 108     GetValuesFromValue(s, results);
 109
 110     // construct a stream from the string
 111     itk::CenteredEuler3DTransform<double>::ParametersType p;
 112     p.SetSize(9);
 113     for(uint i=0; i<3; i++)
 114       p[i] = atof(results[i].c_str()); // Rotation
 115     for(uint i=0; i<3; i++)
 116       p[i+3] = atof(cor[i].c_str()); // Centre of rotation
 117     for(uint i=0; i<3; i++)
 118       p[i+6] = atof(results[i+3].c_str()); // Translation
 119     mat->SetParameters(p);
 120
 121     if (verbose) {
 122       std::cout << "Rotation      (deg) : " << rad2deg(p[0]) << " " << rad2deg(p[1]) << " " << rad2deg(p[2]) << std::endl;
 123       std::cout << "Center of rot (phy) : " << p[3] << " " << p[4] << " " << p[5] << std::endl;
 124       std::cout << "Translation   (phy) : " << p[6] << " " << p[7] << " " << p[8] << std::endl;
 125     }
 126
 127     // Compose with previous if needed
 128     if (j!=0) {
 129       mat->Compose(previous);
 130       if (verbose) {
 131         std::cout << "Composed rotation      (deg) : " << rad2deg(mat->GetAngleX()) << " " << rad2deg(mat->GetAngleY()) << " " << rad2deg(mat->GetAngleZ()) << std::endl;
 132         std::cout << "Composed center of rot (phy) : " << mat->GetCenter() << std::endl;
 133         std::cout << "Compsoed translation   (phy) : " << mat->GetTranslation() << std::endl;
 134       }
 135     }
 136     // previous = mat->Clone(); // ITK4
 137     previous = itk::CenteredEuler3DTransform<double>::New();
 138     previous->SetParameters(mat->GetParameters());
 139   }
 140
 141   mat = previous;
 142   for(uint i=0; i<3; i++)
 143     for(uint j=0; j<3; j++)
 144       matrix[i][j] = mat->GetMatrix()[i][j];
 145   // Offset is -Rc + t + c
 146   matrix[0][3] = mat->GetOffset()[0];
 147   matrix[1][3] = mat->GetOffset()[1];
 148   matrix[2][3] = mat->GetOffset()[2];
 149   matrix[3][3] = 1;
 150
 151   return matrix;
 152 }
 153 }
 154 //-------------------------------------------------------------------
 155
 156 #endif