registration/itkOptMeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD.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://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 /*=========================================================================
  20
  21   Program:   Insight Segmentation & Registration Toolkit
  22   Module:    $RCSfile: itkOptMeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD.h,v $
  23   Language:  C++
  24   Date:      $Date: 2010/06/14 17:32:07 $
  25   Version:   $Revision: 1.1 $
  26
  27   Copyright (c) Insight Software Consortium. All rights reserved.
  28   See ITKCopyright.txt or http://www.itk.org/HTML/Copyright.htm for details.
  29
  30      This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  31      the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  32      PURPOSE.  See the above copyright notices for more information.
  33
  34 =========================================================================*/
  35 #ifndef __itkOptMeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD_h
  36 #define __itkOptMeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD_h
  37
  38 #include "itkOptImageToImageMetric.h"
  39 #include "itkCovariantVector.h"
  40 #include "itkPoint.h"
  41 #include "itkIndex.h"
  42
  43 #include "itkMultiThreader.h"
  44
  45 namespace itk
  46 {
  47
  48 template <class TFixedImage,class TMovingImage >
  49 class ITK_EXPORT MeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD :
  50   public ImageToImageMetric< TFixedImage, TMovingImage >
  51 {
  52 public:
  53
  54   /** Standard class typedefs. */
  55   typedef MeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD                     Self;
  56   typedef ImageToImageMetric< TFixedImage, TMovingImage >   Superclass;
  57   typedef SmartPointer<Self>                                Pointer;
  58   typedef SmartPointer<const Self>                          ConstPointer;
  59
  60   /** Method for creation through the object factory. */
  61   itkNewMacro(Self);
  62
  63   /** Run-time type information (and related methods). */
  64   itkTypeMacro(MeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD, ImageToImageMetric);
  65
  66   /** Types inherited from Superclass. */
  67   typedef typename Superclass::TransformType            TransformType;
  68   typedef typename Superclass::TransformPointer         TransformPointer;
  69   typedef typename Superclass::TransformJacobianType    TransformJacobianType;
  70   typedef typename Superclass::InterpolatorType         InterpolatorType;
  71   typedef typename Superclass::MeasureType              MeasureType;
  72   typedef typename Superclass::DerivativeType           DerivativeType;
  73   typedef typename Superclass::ParametersType           ParametersType;
  74   typedef typename Superclass::FixedImageType           FixedImageType;
  75   typedef typename Superclass::MovingImageType          MovingImageType;
  76   typedef typename Superclass::MovingImagePointType     MovingImagePointType;
  77   typedef typename Superclass::FixedImageConstPointer   FixedImageConstPointer;
  78   typedef typename Superclass::MovingImageConstPointer  MovingImageConstPointer;
  79   typedef typename Superclass::CoordinateRepresentationType
  80   CoordinateRepresentationType;
  81   typedef typename Superclass::FixedImageSampleContainer
  82   FixedImageSampleContainer;
  83   typedef typename Superclass::ImageDerivativesType     ImageDerivativesType;
  84   typedef typename Superclass::WeightsValueType         WeightsValueType;
  85   typedef typename Superclass::IndexValueType           IndexValueType;
  86
  87   // Needed for evaluation of Jacobian.
  88   typedef typename Superclass::FixedImagePointType     FixedImagePointType;
  89
  90   /** The moving image dimension. */
  91   itkStaticConstMacro( MovingImageDimension, unsigned int,
  92                        MovingImageType::ImageDimension );
  93
  94   /**
  95    *  Initialize the Metric by
  96    *  (1) making sure that all the components are present and plugged
  97    *      together correctly,
  98    *  (2) uniformly select NumberOfSpatialSamples within
  99    *      the FixedImageRegion, and
 100    *  (3) allocate memory for pdf data structures. */
 101   virtual void Initialize(void) throw ( ExceptionObject );
 102
 103   /**  Get the value. */
 104   MeasureType GetValue( const ParametersType & parameters ) const;
 105
 106   /** Get the derivatives of the match measure. */
 107   void GetDerivative( const ParametersType & parameters,
 108                       DerivativeType & Derivative ) const;
 109
 110   /**  Get the value and derivatives for single valued optimizers. */
 111   void GetValueAndDerivative( const ParametersType & parameters,
 112                               MeasureType & Value,
 113                               DerivativeType & Derivative ) const;
 114
 115 protected:
 116
 117   MeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD();
 118   virtual ~MeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD();
 119   void PrintSelf(std::ostream& os, Indent indent) const;
 120
 121 private:
 122
 123   //purposely not implemented
 124   MeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD(const Self &);
 125   //purposely not implemented
 126   void operator=(const Self &);
 127
 128   inline bool GetValueThreadProcessSample( unsigned int threadID,
 129       unsigned long fixedImageSample,
 130       const MovingImagePointType & mappedPoint,
 131       double movingImageValue ) const;
 132
 133   inline bool GetValueAndDerivativeThreadProcessSample( unsigned int threadID,
 134       unsigned long fixedImageSample,
 135       const MovingImagePointType & mappedPoint,
 136       double movingImageValue,
 137       const ImageDerivativesType &
 138       movingImageGradientValue ) const;
 139
 140   MeasureType    * m_ThreaderMSE;
 141   DerivativeType * m_ThreaderMSEDerivatives;
 142
 143 };
 144
 145 } // end namespace itk
 146
 147 #ifndef ITK_MANUAL_INSTANTIATION
 148 #include "itkOptMeanSquaresImageToImageMetricFor3DBLUTFFD.txx"
 149 #endif
 150
 151 #endif