registration/clitkAffineRegistrationGenericFilter.txx

   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://oncora1.lyon.fnclcc.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 CLITKAFFINEREGISTRATIONGENERICFILTER_TXX
  20 #define CLITKAFFINEREGISTRATIONGENERICFILTER_TXX
  21
  22 namespace clitk
  23 {
  24
  25 //==============================================================================
  26 //Creating an observer class that allows us to monitor the registration
  27 //================================================================================
  28 class CommandIterationUpdate : public itk::Command
  29 {
  30 public:
  31   typedef  CommandIterationUpdate   Self;
  32   typedef  itk::Command             Superclass;
  33   typedef  itk::SmartPointer<Self>  Pointer;
  34   itkNewMacro( Self );
  35 protected:
  36   CommandIterationUpdate() {};
  37 public:
  38   typedef   clitk::GenericOptimizer<args_info_clitkAffineRegistration>     OptimizerType;
  39   typedef   const OptimizerType   *           OptimizerPointer;
  40
  41   // Set the generic optimizer
  42   void SetOptimizer(OptimizerPointer o) {
  43     m_Optimizer=o;
  44   }
  45
  46   // Execute
  47   void Execute(itk::Object *caller, const itk::EventObject & event) {
  48     Execute( (const itk::Object *)caller, event);
  49   }
  50
  51   void Execute(const itk::Object * object, const itk::EventObject & event) {
  52     if ( !(itk::IterationEvent().CheckEvent( &event )) ) {
  53       return;
  54     }
  55
  56     m_Optimizer->OutputIterationInfo();
  57   }
  58
  59   OptimizerPointer m_Optimizer;
  60 };
  61 //==================================================================================================================================//
  62 //Constructor
  63 //===================================================================================================================================//
  64
  65 template<class args_info_clitkAffineRegistration>
  66 AffineRegistrationGenericFilter<args_info_clitkAffineRegistration>::AffineRegistrationGenericFilter():
  67     ImageToImageGenericFilter<Self>("Register")
  68
  69 {
  70   InitializeImageType<2>();
  71   InitializeImageType<3>();
  72   m_Verbose=false;
  73 }
  74 //==========================================================================================================//
  75 //============================================================================================================//
  76 //--------------------------------------------------------------------
  77 template<class args_info_type>
  78 template<unsigned int Dim>
  79 void AffineRegistrationGenericFilter<args_info_type>::InitializeImageType()
  80 {
  81   ADD_DEFAULT_IMAGE_TYPES(Dim);
  82 }
  83 //--------------------------------------------------------------------
  84
  85
  86 //==============================================================================
  87 //Creating an observer class that allows us to change parameters at subsequent levels
  88 //==============================================================================
  89 template <typename TRegistration, class args_info_clitkAffineRegistration>
  90 class RegistrationInterfaceCommand : public itk::Command
  91 {
  92 public:
  93   typedef  RegistrationInterfaceCommand   Self;
  94   typedef  itk::Command             Superclass;
  95   typedef itk::SmartPointer<Self>  Pointer;
  96   itkNewMacro( Self );
  97 protected:
  98   RegistrationInterfaceCommand() {};
  99 public:
 100
 101   // Registration
 102   typedef   TRegistration                              RegistrationType;
 103   typedef   RegistrationType *                         RegistrationPointer;
 104
 105   // Metric
 106   typedef typename RegistrationType::FixedImageType    InternalImageType;
 107   typedef clitk::GenericMetric<args_info_clitkAffineRegistration, InternalImageType, InternalImageType> GenericMetricType;
 108
 109   // Two arguments are passed to the Execute() method: the first
 110   // is the pointer to the object which invoked the event and the
 111   // second is the event that was invoked.
 112   void Execute(itk::Object * object, const itk::EventObject & event) {
 113     if ( !(itk::IterationEvent().CheckEvent( &event )) ) {
 114       return;
 115     }
 116
 117     // Get the levels
 118     RegistrationPointer registration = dynamic_cast<RegistrationPointer>( object );
 119     unsigned int numberOfLevels=registration->GetNumberOfLevels();
 120     unsigned int currentLevel=registration->GetCurrentLevel()+1;
 121
 122     // Output the levels
 123     std::cout<<std::endl;
 124     std::cout<<"========================================"<<std::endl;
 125     std::cout<<"Starting resolution level "<<currentLevel<<" of "<<numberOfLevels<<"..."<<std::endl;
 126     std::cout<<"========================================"<<std::endl;
 127     std::cout<<std::endl;
 128
 129     // Higher level?
 130     if (currentLevel>1) {
 131       // Reinitialize the metric (!= number of samples)
 132       typename GenericMetricType::Pointer genericMetric= GenericMetricType::New();
 133       genericMetric->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
 134       genericMetric->SetFixedImage(registration->GetFixedImagePyramid()->GetOutput(registration->GetCurrentLevel()));
 135       if (m_ArgsInfo.referenceMask_given)  genericMetric->SetFixedImageMask(registration->GetMetric()->GetFixedImageMask());
 136       typedef itk::ImageToImageMetric< InternalImageType, InternalImageType >  MetricType;
 137       typename  MetricType::Pointer metric=genericMetric->GetMetricPointer();
 138       registration->SetMetric(metric);
 139     }
 140   }
 141
 142   void Execute(const itk::Object * , const itk::EventObject & ) {
 143     return;
 144   }
 145
 146   void SetArgsInfo(args_info_clitkAffineRegistration a) {
 147     m_ArgsInfo=a;
 148   }
 149   args_info_clitkAffineRegistration m_ArgsInfo;
 150 };
 151
 152 //==============================================================================
 153 // Update with the number of dimensions and pixeltype
 154 //==============================================================================
 155 template<class args_info_clitkAffineRegistration>
 156 template<class InputImageType>
 157 void AffineRegistrationGenericFilter<args_info_clitkAffineRegistration>::UpdateWithInputImageType()
 158 {
 159   //=============================================================================
 160   //Input
 161   //=============================================================================
 162
 163   typedef typename  InputImageType::PixelType PixelType;
 164 //typedef typename InputImageType::ImageDimension Dimension;
 165
 166
 167   bool threadsGiven=m_ArgsInfo.threads_given;
 168   int threads=m_ArgsInfo.threads_arg;
 169
 170   //Coordinate Representation
 171   typedef double TCoordRep;
 172
 173   //The pixeltype of the fixed image will be used for output
 174   typedef itk::Image< PixelType, InputImageType::ImageDimension > FixedImageType;
 175
 176   //Whatever the pixel type, internally we work with an image represented in float
 177   typedef typename  InputImageType::PixelType  InternalPixelType;
 178   typedef itk::Image< InternalPixelType, InputImageType::ImageDimension > InternalImageType;
 179
 180   //Read in the reference/fixed image
 181   typedef itk::ImageFileReader< InternalImageType > ReaderType;
 182   typename ReaderType::Pointer  fixedImageReader  = ReaderType::New();
 183   fixedImageReader->SetFileName( m_ArgsInfo.reference_arg);
 184
 185
 186   //Read in the object/moving image
 187   typename ReaderType::Pointer movingImageReader = ReaderType::New();
 188   movingImageReader->SetFileName( m_ArgsInfo.target_arg );
 189   if (m_Verbose) std::cout<<"Reading images..."<<std::endl;
 190   fixedImageReader->Update();
 191   movingImageReader->Update();
 192
 193   if (m_Verbose) std::cout  << "Reading images... " << std::endl;
 194
 195   //we connect pointers to these internal images
 196   typename InternalImageType::Pointer fixedImage= fixedImageReader->GetOutput();
 197   typename InternalImageType::Pointer movingImage= movingImageReader->GetOutput();
 198
 199   //We keep the images used for input for possible output
 200   typename InternalImageType::Pointer inputFixedImage= fixedImageReader->GetOutput();
 201   typename InternalImageType::Pointer inputMovingImage= movingImageReader->GetOutput();
 202
 203
 204   //============================================================================
 205   // Preprocessing
 206   //============================================================================
 207
 208   //If given, the intensities of both images are first normalized to a zero mean and SD of 1
 209   // (usefull for MI, not necessary for Mattes' MI but performed anyway for the ouput)
 210   if ( m_ArgsInfo.normalize_flag ) {
 211     typedef itk::NormalizeImageFilter< InternalImageType,InternalImageType >  NormalizeFilterType;
 212
 213     typename  NormalizeFilterType::Pointer  fixedNormalizeFilter = NormalizeFilterType::New();
 214     typename  NormalizeFilterType::Pointer  movingNormalizeFilter = NormalizeFilterType::New();
 215
 216     fixedNormalizeFilter->SetInput( fixedImage );
 217     movingNormalizeFilter->SetInput( movingImage );
 218
 219     fixedNormalizeFilter->Update();
 220     movingNormalizeFilter->Update();
 221
 222     //We keep the images used for input for possible output
 223     inputFixedImage= fixedNormalizeFilter->GetOutput();
 224     inputMovingImage= movingNormalizeFilter->GetOutput();
 225
 226     //the pointers are reconnected for further output
 227     fixedImage=fixedNormalizeFilter->GetOutput();
 228     movingImage=movingNormalizeFilter->GetOutput();
 229
 230     if (m_Verbose)  std::cout <<  "Normalizing image intensities to zero mean and SD of 1..." << std::endl;
 231   }
 232
 233
 234   //If given, the images are blurred before processing
 235   if ( m_ArgsInfo.blur_arg!= 0) {
 236     typedef itk::DiscreteGaussianImageFilter<InternalImageType,InternalImageType> GaussianFilterType;
 237     typename GaussianFilterType::Pointer fixedSmoother = GaussianFilterType::New();
 238     typename GaussianFilterType::Pointer movingSmoother = GaussianFilterType::New();
 239     fixedSmoother->SetVariance( m_ArgsInfo.blur_arg );
 240     movingSmoother->SetVariance(m_ArgsInfo.blur_arg );
 241
 242     fixedSmoother->SetInput( fixedImage );
 243     movingSmoother->SetInput( movingImage );
 244
 245     fixedSmoother->Update();
 246     movingSmoother->Update();
 247
 248     fixedImage=fixedSmoother->GetOutput();
 249     movingImage=movingSmoother->GetOutput();
 250
 251     if (m_Verbose)  std::cout <<  "Blurring images with a Gaussian with standard deviation of " << m_ArgsInfo.blur_arg <<"..." << std::endl;
 252   }
 253
 254
 255   //============================================================================
 256   // Setting up the moving image in a reference system
 257   //============================================================================
 258   const itk::Vector<double, InputImageType::ImageDimension> movingResolution = movingImage->GetSpacing();
 259   typename InternalImageType::RegionType movingRegion = movingImage->GetLargestPossibleRegion();
 260   typename InternalImageType::RegionType::SizeType  movingSize = movingRegion.GetSize();
 261
 262   // Print the parameters of the moving image
 263   if (m_Verbose) {
 264     std::cout << "Object or Moving image:"<<std::endl;
 265     std::cout << "Size: " << movingSize[0] << ", " << movingSize[1];
 266     if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<<", " << movingSize[2];
 267     std::cout << std::endl;
 268
 269     std::cout<< "Resolution: "<< movingResolution[0] << ", " << movingResolution[1];
 270     if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<< ", " << movingResolution[2];
 271     std::cout << std::endl;
 272   }
 273
 274
 275   //============================================================================
 276   // Setting up the fixed image in a reference system
 277   //============================================================================
 278   const itk::Vector<double, InputImageType::ImageDimension> fixedResolution = fixedImage->GetSpacing();
 279   typename InternalImageType::RegionType fixedRegion = fixedImage->GetLargestPossibleRegion();
 280   typename InternalImageType::RegionType::SizeType fixedSize = fixedRegion.GetSize();
 281
 282   // Print the parameters of the moving image and the transform
 283   if (m_Verbose) {
 284     std::cout << "Target or Moving image:"<<std::endl;
 285     std::cout << "Size: " << fixedSize[0] << ", " << fixedSize[1];
 286     if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<<", " << fixedSize[2];
 287     std::cout << std::endl;
 288
 289     std::cout<< "Resolution: "<< fixedResolution[0] << ", " << fixedResolution[1];
 290     if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<< ", " << fixedResolution[2];
 291     std::cout << std::endl;
 292   }
 293
 294
 295
 296   //===========================================================================
 297   // If given, we connect a mask to reference or target
 298   //============================================================================
 299   typedef itk::ImageMaskSpatialObject<  InputImageType::ImageDimension >   MaskType;
 300   typename MaskType::Pointer  fixedMask=NULL;
 301   if (m_ArgsInfo.referenceMask_given) {
 302     fixedMask= MaskType::New();
 303     typedef itk::Image< unsigned char, InputImageType::ImageDimension >   ImageMaskType;
 304     typedef itk::ImageFileReader< ImageMaskType >    MaskReaderType;
 305     typename MaskReaderType::Pointer  maskReader = MaskReaderType::New();
 306     maskReader->SetFileName(m_ArgsInfo.referenceMask_arg);
 307     try {
 308       maskReader->Update();
 309     } catch ( itk::ExceptionObject & err ) {
 310       std::cerr << "ExceptionObject caught while reading mask !" << std::endl;
 311       std::cerr << err << std::endl;
 312       return;
 313     }
 314     if (m_Verbose)std::cout <<"Reference image mask was read..." <<std::endl;
 315
 316     // Set the image to the spatialObject
 317     fixedMask->SetImage( maskReader->GetOutput() );
 318   }
 319
 320   typedef itk::ImageMaskSpatialObject<  InputImageType::ImageDimension >   MaskType;
 321   typename MaskType::Pointer  movingMask=NULL;
 322   if (m_ArgsInfo.targetMask_given) {
 323     movingMask= MaskType::New();
 324     typedef itk::Image< unsigned char, InputImageType::ImageDimension >   ImageMaskType;
 325     typedef itk::ImageFileReader< ImageMaskType >    MaskReaderType;
 326     typename MaskReaderType::Pointer  maskReader = MaskReaderType::New();
 327     maskReader->SetFileName(m_ArgsInfo.targetMask_arg);
 328     try {
 329       maskReader->Update();
 330     } catch ( itk::ExceptionObject & err ) {
 331       std::cerr << "ExceptionObject caught !" << std::endl;
 332       std::cerr << err << std::endl;
 333     }
 334     if (m_Verbose)std::cout <<"Target image mask was read..." <<std::endl;
 335
 336     movingMask->SetImage( maskReader->GetOutput() );
 337   }
 338
 339
 340   //============================================================================
 341   // The image pyramids
 342   //============================================================================
 343   typedef itk::RecursiveMultiResolutionPyramidImageFilter<InternalImageType,InternalImageType >  FixedImagePyramidType;
 344   typedef itk::RecursiveMultiResolutionPyramidImageFilter<InternalImageType,InternalImageType >  MovingImagePyramidType;
 345   typename FixedImagePyramidType::Pointer fixedImagePyramid = FixedImagePyramidType::New();
 346   typename MovingImagePyramidType::Pointer movingImagePyramid = MovingImagePyramidType::New();
 347   fixedImagePyramid->SetUseShrinkImageFilter(false);
 348   fixedImagePyramid->SetInput(fixedImage);
 349   fixedImagePyramid->SetNumberOfLevels(m_ArgsInfo.levels_arg);
 350   movingImagePyramid->SetUseShrinkImageFilter(false);
 351   movingImagePyramid->SetInput(movingImage);
 352   movingImagePyramid->SetNumberOfLevels(m_ArgsInfo.levels_arg);
 353   if (m_Verbose) std::cout<<"Creating the image pyramid..."<<std::endl;
 354   fixedImagePyramid->Update();
 355   movingImagePyramid->Update();
 356
 357
 358
 359   //============================================================================
 360   // We retrieve the type of metric from the command line
 361   //============================================================================
 362   typedef clitk::GenericMetric<args_info_clitkAffineRegistration, InternalImageType, InternalImageType> GenericMetricType;
 363   typename GenericMetricType::Pointer genericMetric=GenericMetricType::New();
 364   genericMetric->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
 365   genericMetric->SetFixedImage(fixedImagePyramid->GetOutput(0));
 366   if (fixedMask) genericMetric->SetFixedImageMask(fixedMask);
 367   typedef itk::ImageToImageMetric< InternalImageType, InternalImageType >  MetricType;
 368   typename  MetricType::Pointer metric=genericMetric->GetMetricPointer();
 369   if (movingMask) metric->SetMovingImageMask(movingMask);
 370
 371 #ifdef ITK_USE_OPTIMIZED_REGISTRATION_METHODS
 372   if (threadsGiven) metric->SetNumberOfThreads( threads );
 373 #else
 374   if (m_Verbose) std::cout<<"Not setting the number of threads (not compiled with USE_OPTIMIZED_REGISTRATION_METHODS)..."<<std::endl;
 375 #endif
 376
 377   //============================================================================
 378   // Initialize using image moments.
 379   //============================================================================
 380   if (m_ArgsInfo.moment_flag) {
 381     typedef itk::ImageMomentsCalculator< InternalImageType > CalculatorType;
 382     typename CalculatorType::Pointer fixedCalculator= CalculatorType::New();
 383
 384     typename InternalImageType::Pointer fixedThresh;
 385     if (m_ArgsInfo.intThreshold_given) {
 386       typedef itk::ThresholdImageFilter<InternalImageType> ThresholdImageFilterType;
 387       typename ThresholdImageFilterType::Pointer thresholder = ThresholdImageFilterType::New();
 388       thresholder->SetInput(fixedImage);
 389       thresholder->SetLower(m_ArgsInfo.intThreshold_arg);
 390       thresholder->Update();
 391       fixedThresh=thresholder->GetOutput();
 392     } else fixedThresh=fixedImage;
 393
 394     fixedCalculator->SetImage(fixedThresh);
 395     fixedCalculator->Compute();
 396     Vector<double, InputImageType::ImageDimension> fixedCenter=fixedCalculator->GetCenterOfGravity();
 397     if (m_Verbose)std::cout<<"The fixed center of gravity is "<<fixedCenter<<"..."<<std::endl;
 398
 399     typedef itk::ImageMomentsCalculator< InternalImageType > CalculatorType;
 400     typename CalculatorType::Pointer movingCalculator= CalculatorType::New();
 401
 402     typename InternalImageType::Pointer movingThresh;
 403     if (m_ArgsInfo.intThreshold_given) {
 404       typedef itk::ThresholdImageFilter<InternalImageType> ThresholdImageFilterType;
 405       typename ThresholdImageFilterType::Pointer thresholder = ThresholdImageFilterType::New();
 406       thresholder->SetInput(movingImage);
 407       thresholder->SetLower(m_ArgsInfo.intThreshold_arg);
 408       thresholder->Update();
 409       movingThresh=thresholder->GetOutput();
 410     } else movingThresh=movingImage;
 411
 412     movingCalculator->SetImage(movingThresh);
 413     movingCalculator->Compute();
 414     Vector<double, InputImageType::ImageDimension> movingCenter=movingCalculator->GetCenterOfGravity();
 415     if (m_Verbose)std::cout<<"The moving center of gravity is "<<movingCenter<<"..."<<std::endl;
 416
 417     Vector<double, InputImageType::ImageDimension> shift= movingCenter-fixedCenter;
 418     if (m_Verbose)std::cout<<"The initial shift applied is "<<shift<<"..."<<std::endl;
 419
 420     m_ArgsInfo.transX_arg= shift [0];
 421     m_ArgsInfo.transY_arg= shift [1];
 422     if (InputImageType::ImageDimension==3) m_ArgsInfo.transZ_arg=shift [2];
 423   }
 424
 425   //============================================================================
 426   // Transform
 427   //============================================================================
 428   typedef clitk::GenericAffineTransform<args_info_clitkAffineRegistration, TCoordRep, InputImageType::ImageDimension > GenericAffineTransformType;
 429   typename GenericAffineTransformType::Pointer genericAffineTransform = GenericAffineTransformType::New();
 430   genericAffineTransform->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
 431   typedef itk::Transform< double, InputImageType::ImageDimension, InputImageType::ImageDimension > TransformType;
 432   typename TransformType::Pointer transform = genericAffineTransform->GetTransform();
 433
 434
 435   //=======================================================
 436   // Interpolator
 437   //=======================================================
 438   typedef clitk::GenericInterpolator<args_info_clitkAffineRegistration, InternalImageType,TCoordRep > GenericInterpolatorType;
 439   typename GenericInterpolatorType::Pointer genericInterpolator=GenericInterpolatorType::New();
 440   genericInterpolator->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
 441   typedef itk::InterpolateImageFunction< InternalImageType, TCoordRep >  InterpolatorType;
 442   typename  InterpolatorType::Pointer interpolator=genericInterpolator->GetInterpolatorPointer();
 443
 444
 445   //============================================================================
 446   // Optimizer
 447   //============================================================================
 448   typedef clitk::GenericOptimizer<args_info_clitkAffineRegistration> GenericOptimizerType;
 449   unsigned int nParam = transform->GetNumberOfParameters();
 450   typename GenericOptimizerType::Pointer genericOptimizer=GenericOptimizerType::New();
 451   genericOptimizer->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
 452   genericOptimizer->SetOutputIteration(m_Verbose);
 453   genericOptimizer->SetOutputPosition(m_Verbose);
 454   genericOptimizer->SetOutputValue(m_Verbose);
 455   genericOptimizer->SetOutputGradient(m_ArgsInfo.gradient_flag);
 456   genericOptimizer->SetMaximize(genericMetric->GetMaximize());
 457   genericOptimizer->SetNumberOfParameters(nParam);
 458   typedef itk::SingleValuedNonLinearOptimizer OptimizerType;
 459   OptimizerType::Pointer optimizer=genericOptimizer->GetOptimizerPointer();
 460
 461   // Scales
 462   itk::Optimizer::ScalesType scales( nParam );
 463   for (unsigned int i=nParam-InputImageType::ImageDimension; i<nParam; i++) //Translations
 464     scales[i] = m_ArgsInfo.tWeight_arg;
 465   for (unsigned int i=0; i<nParam-InputImageType::ImageDimension; i++)      //Rest
 466     scales[i] = m_ArgsInfo.rWeight_arg*180./M_PI;
 467   optimizer->SetScales(scales);
 468   //============================================================================
 469   // Multiresolution registration
 470   //============================================================================
 471   typedef itk::MultiResolutionImageRegistrationMethod< InternalImageType,InternalImageType >  RegistrationType;
 472   typename  RegistrationType::Pointer registration = RegistrationType::New();
 473   registration->SetFixedImage( fixedImage  );
 474   registration->SetFixedImageRegion(fixedImage->GetLargestPossibleRegion());
 475   registration->SetMovingImage(  movingImage );
 476   registration->SetFixedImagePyramid( fixedImagePyramid );
 477   registration->SetMovingImagePyramid( movingImagePyramid );
 478   registration->SetTransform( transform );
 479   registration->SetInitialTransformParameters( transform->GetParameters() );
 480   registration->SetInterpolator( interpolator );
 481   registration->SetMetric(metric);
 482   registration->SetOptimizer(optimizer);
 483   registration->SetNumberOfLevels( m_ArgsInfo.levels_arg );
 484   if (m_Verbose) std::cout << "Setting "<< m_ArgsInfo.levels_arg <<" resolution levels..." << std::endl;
 485   if (m_Verbose) std::cout << "Initial Transform: "<< registration->GetInitialTransformParameters()<<std::endl;
 486
 487   //============================================================================
 488   // Connecting the commander to the registration to monitor it
 489   //============================================================================
 490   if (m_Verbose) {
 491
 492     // Output iteration info
 493     CommandIterationUpdate::Pointer observer = CommandIterationUpdate::New();
 494     observer->SetOptimizer(genericOptimizer);
 495     optimizer->AddObserver( itk::IterationEvent(), observer );
 496
 497
 498     // Output level info
 499     typedef RegistrationInterfaceCommand<RegistrationType, args_info_clitkAffineRegistration> CommandType;
 500     typename CommandType::Pointer command = CommandType::New();
 501     command->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
 502     registration->AddObserver( itk::IterationEvent(), command );
 503
 504   }
 505
 506
 507   //============================================================================
 508   // Finally we can start the registration with the given amount of multiresolution levels
 509   //============================================================================
 510   if (m_Verbose) std::cout << "Starting the registration now..." << std::endl;
 511
 512   try {
 513     registration->StartRegistration();
 514   } catch ( itk::ExceptionObject & err ) {
 515     std::cerr << "ExceptionObject caught !" << std::endl;
 516     std::cerr << err << std::endl;
 517   }
 518
 519
 520   //============================================================================
 521   // Processing the result of the registration
 522   //============================================================================
 523   OptimizerType::ParametersType finalParameters = registration->GetLastTransformParameters();
 524   std::cout<< "Result : " <<std::setprecision(12)<<std::endl;
 525
 526   for (unsigned int i=nParam-InputImageType::ImageDimension; i<nParam; i++) //Translations
 527     std::cout << " Translation " << i << " = " << finalParameters[i];
 528   for (unsigned int i=0; i<nParam-InputImageType::ImageDimension; i++)      //Rest
 529     std::cout << " Other parameter " << i << " = " << finalParameters[i];
 530
 531
 532   itk::Matrix<double,InputImageType::ImageDimension+1,InputImageType::ImageDimension+1> matrix;
 533   if (m_ArgsInfo.transform_arg == 3) {
 534     for (unsigned int i=0; i<InputImageType::ImageDimension; i++) {
 535       matrix[i][3] =  finalParameters[nParam-InputImageType::ImageDimension+i];
 536       for (unsigned int j=0; j<InputImageType::ImageDimension; j++) {
 537         matrix[i][j] = finalParameters[i*3+j];
 538       }
 539       matrix[3][3] = 1.0;
 540     }
 541   } else {
 542     matrix = clitk::GetBackwardAffineMatrix<InputImageType::ImageDimension>(finalParameters);
 543   }
 544
 545   std::cout << " Affine transform matrix =" << std::endl;
 546   std::cout << matrix <<std::setprecision(6)<< std::endl;
 547
 548   // Write matrix to a file
 549   if (m_ArgsInfo.matrix_given) {
 550     std::ofstream mFile;
 551     mFile.open(m_ArgsInfo.matrix_arg);
 552     mFile<<std::setprecision(12)<<matrix<< std::setprecision(6)<<std::endl;
 553     mFile.close();
 554   }
 555
 556   //============================================================================
 557   // Prepare the resampling filter in order to transform the moving image.
 558   //============================================================================
 559   if (m_ArgsInfo.output_given || m_ArgsInfo.checker_after_given || m_ArgsInfo.after_given ) {
 560     transform->SetParameters( finalParameters );
 561     typedef itk::ResampleImageFilter< InternalImageType,InternalImageType >    ResampleFilterType;
 562     typename    ResampleFilterType::Pointer resampler = ResampleFilterType::New();
 563
 564     resampler->SetTransform( transform );
 565     resampler->SetInput( movingImageReader->GetOutput() );
 566     resampler->SetSize( fixedImageReader ->GetOutput()->GetLargestPossibleRegion().GetSize() );
 567     resampler->SetOutputOrigin(  fixedImageReader ->GetOutput()->GetOrigin() );
 568     resampler->SetOutputSpacing( fixedImageReader ->GetOutput()->GetSpacing() );
 569     resampler->SetDefaultPixelValue( 0 );
 570
 571     //Output?
 572     if (m_ArgsInfo.output_given) {
 573       //We write an output in the same pixeltype then the input
 574       typedef itk::ImageFileWriter< FixedImageType >  WriterType;
 575       typename WriterType::Pointer outputWriter =  WriterType::New();
 576       outputWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.output_arg );
 577       outputWriter->SetInput( resampler->GetOutput()   );
 578       outputWriter->Update();
 579     }
 580
 581
 582     //============================================================================
 583     // Checker after?
 584     //============================================================================
 585     if (m_ArgsInfo.checker_after_given) {
 586       //To display correctly the checkerboard image, the intensities must lie in the same range (normalized)
 587       //We write the image in the internal image type
 588       typedef itk::ResampleImageFilter< InternalImageType,InternalImageType >    ResampleFilterType;
 589       typename    ResampleFilterType::Pointer internalResampler = ResampleFilterType::New();
 590       internalResampler->SetTransform( transform );
 591       internalResampler->SetInput( inputMovingImage );
 592       internalResampler->SetSize( fixedImage->GetLargestPossibleRegion().GetSize() );
 593       internalResampler->SetOutputOrigin(  fixedImage->GetOrigin() );
 594       internalResampler->SetOutputSpacing( fixedImage->GetSpacing() );
 595       internalResampler->SetDefaultPixelValue( 0 );
 596
 597       //We pass the normalized images to the checker filter
 598       typedef itk::CheckerBoardImageFilter< InternalImageType > CheckerBoardFilterType;
 599       typename CheckerBoardFilterType::Pointer checkerFilter= CheckerBoardFilterType::New();
 600
 601       checkerFilter->SetInput1(inputFixedImage);
 602       checkerFilter->SetInput2(internalResampler->GetOutput());
 603       typedef itk::ImageFileWriter< InternalImageType >  InternalWriterType;
 604       typename  InternalWriterType::Pointer checkerWriter =  InternalWriterType::New();
 605       checkerWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.checker_after_arg);
 606       checkerWriter->SetInput( checkerFilter->GetOutput() );
 607       checkerWriter->Update();
 608     }
 609
 610
 611     //============================================================================
 612     // Checker before?
 613     //============================================================================
 614     if (m_ArgsInfo.checker_before_given) {
 615       //To display correctly the checkerboard image, the intensities must lie in the same range (normalized)
 616       //We write the image in the internal image type
 617       //We pass the normalized images to the checker filter
 618       typedef itk::CheckerBoardImageFilter< InternalImageType > CheckerBoardFilterType;
 619       typename CheckerBoardFilterType::Pointer checkerFilter= CheckerBoardFilterType::New();
 620
 621       checkerFilter->SetInput1(inputFixedImage);
 622       checkerFilter->SetInput2(inputMovingImage);
 623       typedef itk::ImageFileWriter< InternalImageType >  InternalWriterType;
 624       typename  InternalWriterType::Pointer checkerWriter =  InternalWriterType::New();
 625       checkerWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.checker_before_arg);
 626       checkerWriter->SetInput( checkerFilter->GetOutput() );
 627       checkerWriter->Update();
 628     }
 629
 630
 631     //============================================================================
 632     // Difference After?
 633     //============================================================================
 634     if (m_ArgsInfo.after_given) {
 635       typedef itk::SubtractImageFilter< InternalImageType, FixedImageType,FixedImageType > DifferenceImageFilterType;
 636       typename DifferenceImageFilterType::Pointer differenceAfterFilter= DifferenceImageFilterType::New();
 637
 638       differenceAfterFilter->SetInput1(fixedImageReader ->GetOutput());
 639       differenceAfterFilter->SetInput2(resampler->GetOutput());
 640
 641       // Prepare a writer to write the difference image
 642       typedef itk::ImageFileWriter< FixedImageType >  WriterType;
 643       typename   WriterType::Pointer     differenceAfterWriter =  WriterType::New();
 644       differenceAfterWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.after_arg );
 645       differenceAfterWriter->SetInput( differenceAfterFilter->GetOutput()   );
 646       differenceAfterWriter->Update();
 647     }
 648   }
 649
 650   //============================================================================
 651   // Difference Before?
 652   //============================================================================
 653   if (m_ArgsInfo.before_given) {
 654     typedef itk::CastImageFilter< InternalImageType,FixedImageType > CastFilterType;
 655     typename    CastFilterType::Pointer  caster =  CastFilterType::New();
 656     caster->SetInput( movingImageReader->GetOutput() );
 657
 658     typedef itk::SubtractImageFilter< InternalImageType, FixedImageType, FixedImageType > DifferenceImageFilterType;
 659     typename DifferenceImageFilterType::Pointer differenceBeforeFilter= DifferenceImageFilterType::New();
 660
 661
 662     differenceBeforeFilter->SetInput1(fixedImageReader ->GetOutput());
 663     differenceBeforeFilter->SetInput2(caster->GetOutput());
 664
 665     // Prepare a writer to write the difference image
 666     typedef itk::ImageFileWriter< FixedImageType >  WriterType;
 667     typename WriterType::Pointer     differenceBeforeWriter =  WriterType::New();
 668     differenceBeforeWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.before_arg);
 669     differenceBeforeWriter->SetInput( differenceBeforeFilter->GetOutput()   );
 670     differenceBeforeWriter->Update();
 671   }
 672
 673 }
 674 }
 675 #endif  //#define  CLITKAFFINEREGISTRATIONGENERICFILTER_TXX
 676