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