common/vvImageReader.cxx

   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 #ifndef VVIMAGEREADER_CXX
  19 #define VVIMAGEREADER_CXX
  20
  21 #include <itkImageFileReader.h>
  22 #include "gdcmImageHelper.h"
  23 #include "vvImageReader.h"
  24 #include "vvImageReader.txx"
  25 #include "clitkTransformUtilities.h"
  26 #include "clitkElastix.h"
  27
  28 //------------------------------------------------------------------------------
  29 vvImageReader::vvImageReader()
  30 {
  31   mImage = NULL;
  32   mInputFilenames.resize(0);
  33   mLastError = "";
  34   mType = UNDEFINEDIMAGETYPE;
  35   mSlice = 0;
  36 }
  37 //------------------------------------------------------------------------------
  38
  39
  40 //------------------------------------------------------------------------------
  41 vvImageReader::~vvImageReader() { }
  42 //------------------------------------------------------------------------------
  43
  44
  45 //------------------------------------------------------------------------------
  46 void vvImageReader::Update()
  47 {
  48   Update(mType);
  49 }
  50 //------------------------------------------------------------------------------
  51
  52
  53 //------------------------------------------------------------------------------
  54 void vvImageReader::Update(LoadedImageType type)
  55 {
  56   itk::ImageIOBase::Pointer reader = itk::ImageIOFactory::CreateImageIO(mInputFilenames[0].c_str(), itk::ImageIOFactory::ReadMode);
  57   if (!reader) {
  58     mLastError="Unable to read file.";
  59   } else {
  60     reader->SetFileName(mInputFilenames[0]);
  61     gdcm::ImageHelper::SetForcePixelSpacing(true);
  62     reader->ReadImageInformation();
  63     if (mInputFilenames.size() > 1)
  64       Update(reader->GetNumberOfDimensions()+1,reader->GetComponentTypeAsString(reader->GetComponentType()),type);
  65     else if (reader->GetNumberOfComponents() > 1 && type != VECTORFIELD && type != VECTORFIELDWITHTIME)
  66       Update(reader->GetNumberOfDimensions()+1,reader->GetComponentTypeAsString(reader->GetComponentType()),VECTORPIXELIMAGE);
  67     else
  68       Update(reader->GetNumberOfDimensions(),reader->GetComponentTypeAsString(reader->GetComponentType()),type);
  69   }
  70 }
  71 //------------------------------------------------------------------------------
  72
  73
  74 //------------------------------------------------------------------------------
  75 void vvImageReader::Update(int dim,std::string inputPixelType, LoadedImageType type)
  76 {
  77   //CALL_FOR_ALL_DIMS(dim,UpdateWithDim,inputPixelType);
  78   mType = type;
  79   mDim = dim;
  80   mInputPixelType=inputPixelType;
  81
  82   switch(mDim)     {
  83   case 2:
  84     UpdateWithDim<2>(mInputPixelType);
  85     break;
  86   case 3:
  87     UpdateWithDim<3>(mInputPixelType);
  88     break;
  89   case 4:
  90     UpdateWithDim<4>(mInputPixelType);
  91     break;
  92   default:
  93     std::cerr << "dimension unknown in Update ! " << std::endl;
  94   }
  95 }
  96 //------------------------------------------------------------------------------
  97
  98
  99 //------------------------------------------------------------------------------
 100 void vvImageReader::SetInputFilename(const std::string & filename)
 101 {
 102   mInputFilenames.resize(0);
 103   mInputFilenames.push_back(filename);
 104 }
 105 //------------------------------------------------------------------------------
 106
 107
 108 //------------------------------------------------------------------------------
 109 void vvImageReader::SetInputFilenames(const std::vector<std::string> & filenames)
 110 {
 111   mInputFilenames = filenames;
 112 }
 113 //------------------------------------------------------------------------------
 114
 115
 116 //------------------------------------------------------------------------------
 117 //Read transformation in NKI format (Xdr, transposed, cm)
 118 //void vvImageReader::ReadNkiImageTransform()
 119 //{
 120 //  bool bRead=false;
 121 //  std::string filename = mInputFilenames[0]+".MACHINEORIENTATION";
 122 //  if(itksys::SystemTools::FileExists(filename.c_str())){
 123 //    typedef itk::ImageFileReader< itk::Image< double, 2 > > MatrixReaderType;
 124 //    MatrixReaderType::Pointer readerTransfo = MatrixReaderType::New();
 125 //    readerTransfo->SetFileName(filename);
 126 //    try {
 127 //      bRead = true;
 128 //      readerTransfo->Update();
 129 //    } catch( itk::ExceptionObject & err ) {
 130 //      bRead=false;
 131 //      std::cerr << "Cannot read " << filename << std::endl
 132 //                << "The error is: " << err << std::endl;
 133 //    }
 134
 135 //    if (bRead) {
 136 //      //Transpose matrix (NKI format)
 137 //      for(int j=0; j<4; j++)
 138 //        for(int i=0; i<4; i++)
 139 //          mImage->GetTransform()->GetMatrix()->SetElement(j,i,readerTransfo->GetOutput()->GetBufferPointer()[4*i+j]);
 140
 141 //      //From cm to mm
 142 //      for(int i=0; i<3; i++)
 143 //        mImage->GetTransform()->GetMatrix()->SetElement(i,3,10*mImage->GetTransform()->GetMatrix()->GetElement(i,3));
 144
 145 //      mImage->GetTransform()->Inverse();
 146 //    }
 147 //  }
 148 //}
 149 //------------------------------------------------------------------------------
 150
 151
 152 //------------------------------------------------------------------------------
 153 //Read transformation in ASCII format
 154 void vvImageReader::ReadMatImageTransform()
 155 {
 156   std::string filename(mInputFilenames[0]);
 157   std::string ext(itksys::SystemTools::GetFilenameLastExtension(filename));
 158
 159   // Try a ".mat" extension
 160   if (ext.length() > 0) {
 161     size_t pos = filename.rfind(ext);
 162     filename.replace(pos, ext.length(), ".mat");
 163   }
 164   else
 165     filename += ".mat";
 166   std::ifstream f(filename.c_str());
 167   itk::Matrix<double, 4, 4> itkMat;
 168   bool itkMatRead = false;
 169   if(f.is_open()) {
 170     itkMatRead = true;
 171
 172     itkMat.SetIdentity();
 173     try {
 174       itkMat = clitk::ReadMatrix3D(filename);
 175     }
 176     catch (itk::ExceptionObject & err) {
 177       itkWarningMacro(<< "Found " << filename
 178                       << " but this is not a 4x4 matrix so it is ignored.");
 179       itkMatRead = false;
 180     }
 181   }
 182   f.close();
 183
 184   // Try a ".elx" extension
 185   filename = mInputFilenames[0];
 186   if (ext.length() > 0) {
 187     size_t pos = filename.rfind(ext);
 188     filename.replace(pos, ext.length(), ".elx");
 189   }
 190   else
 191     filename += ".elx";
 192   f.open(filename.c_str());
 193   if(!itkMatRead && f.is_open()) {
 194     itkMatRead = true;
 195     itkMat = clitk::createMatrixFromElastixFile<3>(filename, true);
 196   }
 197   f.close();
 198
 199   if(itkMatRead) {
 200     vtkSmartPointer<vtkMatrix4x4> matrix = vtkSmartPointer<vtkMatrix4x4>::New();
 201     matrix->Identity();
 202     for(int j=0; j<4; j++)
 203       for(int i=0; i<4; i++)
 204         matrix->SetElement(j,i,itkMat[j][i]);
 205
 206     // RP: 14/03/2011
 207     //  For some reason, the transformation matrix given in the MHD
 208     // file is inverted wrt the transformation given in the MAT file.
 209     // We don't really know where the inversion takes place inside
 210     // VTK or ITK. For what we could see in VV, the transformation
 211     // given in the MHD file seems "more correct" than that given in
 212     // the MAT file. For this reason, we invert the matrix read from
 213     // the MAT file before concatenating it to the current transformation.
 214     // Still, it would be nice to find out what happens exactly between
 215     // VTK and ITK...
 216     //
 217     // SR: 23/06/2011
 218     // We actually use vtkImageReslice which takes the inverse transform
 219     // as input. So it seems more correct to inverse the matrix given by
 220     // itk::ImageBase< VImageDimension >::GetDirection() than the matrix
 221     // in .mat which is indeed the inverse optimized by a typical
 222     // affine registration algorithm.
 223     // Validated using clitkAffineTransform --transform_grid
 224     if (matrix->Determinant() == 0)
 225     {
 226       vtkGenericWarningMacro("Matrix in " << filename.c_str() << " cannot be inverted (determinant = 0)");
 227     }
 228
 229     // TODO SR and BP: check on the list of transforms and not the first only
 230     mImage->GetTransform()[0]->PreMultiply();
 231     mImage->GetTransform()[0]->Concatenate(matrix);
 232     mImage->GetTransform()[0]->Update();
 233
 234     //for image sequences, apply the transform to each images of the sequence
 235     if (mImage->IsTimeSequence())
 236     {
 237       for (unsigned i = 1 ; i<mImage->GetTransform().size() ; i++)
 238       {
 239         mImage->GetTransform()[i]->PreMultiply();
 240         mImage->GetTransform()[i]->Concatenate(matrix);
 241         mImage->GetTransform()[i]->Update();
 242       }
 243     }
 244
 245   }
 246 }
 247 //------------------------------------------------------------------------------
 248 #endif
 249