scripts/create_midP-2.0.sh

   1 #!/bin/sh -x
   2
   3 ###############################################################################
   4 #
   5 # FILE: create_midP-2.0.sh
   6 # AUTHOR: Rômulo Pinho 05/08/2011
   7 #
   8 # Version 2.0 of the create_midP.sh script. The most relevant changes are:
   9 #   * receives a .conf file as input, with variables related to the registration
  10 #   parameters and to paramters of the script itself (see accompanying midp_template.conf)
  11 #   for details.
  12 #   * separates execution steps: it's now possible to choose which operation to execute
  13 #   (mask, registration, midp, or all).
  14 #   * some steps are now in different modules, to facilitate re-use (see "includes" section).
  15 #   * minor modifications on output file names.
  16 #   * attempt to simplify the code a bit.
  17 #
  18 ###############################################################################
  19
  20 ######################### includes
  21
  22 source `dirname $0`/create_midP_masks-2.0.sh using-as-lib 2 nn
  23 source `dirname $0`/registration.sh
  24 source `dirname $0`/midp_common.sh
  25
  26 registration()
  27 {
  28   echo
  29   echo "----------- Registration ------------"
  30   start=`date`
  31   echo "start: $start"
  32   echo
  33
  34   mkdir -p $vf_dir
  35   mkdir -p $output_dir
  36
  37   # banded images may be created as separate files,
  38   # with the specified preffix, which is interesting for debugging.
  39   # if blank, it means that the original images (those without bands)
  40   # will be used (see create_midP_masks-2.0.sh for details).
  41   banded=""
  42
  43   # params read from conf file
  44   use_coeffs=1
  45   params="$nb_iter $nb_samples $sampling_algo $nb_hist_bins $nb_levels $bspline_spacing $metric $optimizer $interpolator"
  46
  47   # register all phases to the reference
  48   for i in $( seq 0 $((${#phase_files[@]} - 1))); do
  49     phase_file=${phase_files[$i]}
  50     phase_nb=${phase_nbs[$i]}
  51
  52     if [ "$phase_nb" != "$ref_phase_nb" ]; then
  53       # inside params
  54       reference_in=$mask_dir/${banded}inside_$ref_phase_nb.mhd
  55       target_in=$mask_dir/${banded}inside_$phase_nb.mhd
  56       mask_ref_in=$mask_dir/mask_inside_$ref_phase_nb.mhd
  57       mask_targ_in=$mask_dir/mask_inside_$phase_nb.mhd
  58       vf_in=$vf_dir/vf_inside_${ref_phase_nb}_$phase_nb.mhd
  59       result_in=$output_dir/result_inside_${ref_phase_nb}_$phase_nb.mhd
  60       log_in=$log_dir/log_inside_${ref_phase_nb}_$phase_nb.log
  61       if [ $use_coeffs = 1 ]; then
  62         init_coeff_in=$coeff_in # empty at first iteration
  63         coeff_in=$vf_dir/coeff_inside_${ref_phase_nb}_$phase_nb.mhd
  64       fi
  65
  66       # outside params
  67       reference_out=$mask_dir/${banded}outside_$ref_phase_nb.mhd
  68       target_out=$mask_dir/${banded}outside_$phase_nb.mhd
  69       mask_ref_out=$mask_dir/mask_outside_$ref_phase_nb.mhd
  70       mask_targ_out=$mask_dir/mask_outside_$phase_nb.mhd
  71       vf_out=$vf_dir/vf_outside_$ref_phase_nb\_$phase_nb.mhd
  72       result_out=$output_dir/result_outside_$ref_phase_nb\_$phase_nb.mhd
  73       log_out=$log_dir/log_outside_${ref_phase_nb}_$phase_nb.log
  74       if [ $use_coeffs = 1 ]; then
  75         init_coeff_out=$coeff_out # empty at first iteration
  76         coeff_out=$vf_dir/coeff_outside_${ref_phase_nb}_$phase_nb.mhd
  77       fi
  78
  79       # registration
  80       if [ "$method" == "blutdir" ]; then
  81         registration_blutdir $reference_in $target_in $mask_ref_in $mask_targ_in $vf_in $result_in $params $log_in $coeff_in $init_coeff_in
  82         registration_blutdir $reference_out $target_out $mask_ref_out $mask_targ_out $vf_out $result_out $params $log_out $coeff_out $init_coeff_out
  83       elif [ "$method" == "elastix" ]; then
  84         registration_elastix $reference_in $target_in $mask_ref_in $mask_targ_in $vf_in $result_in $params $log_in
  85         registration_elastix $reference_out $target_out $mask_ref_out $mask_targ_out $vf_out $result_out $params $log_out
  86       fi
  87
  88       motion_mask=$mask_dir/mm_$phase_nb.mhd
  89
  90       # combine in and out results
  91       out_result=$output_dir/result_${ref_phase_nb}_$phase_nb.mhd
  92       clitkCombineImage -i $result_in -j $result_out -m $motion_mask -o $out_result
  93       abort_on_error registration $? clean_up_registration
  94
  95       # combine in and out vf
  96       vf_result=$vf_dir/vf_${ref_phase_nb}_$phase_nb.mhd
  97       clitkCombineImage -i $vf_in -j $vf_out -m $motion_mask -o $vf_result
  98       abort_on_error registration $? clean_up_registration
  99
 100       clitkZeroVF -i $vf_in -o vf_zero.mhd
 101       abort_on_error registration $? clean_up_registration
 102
 103       patient_mask=$mask_dir/patient_mask_$phase_nb.mhd
 104       clitkCombineImage -i $vf_result -j vf_zero.mhd -m $patient_mask -o $vf_result
 105       abort_on_error registration $? clean_up_registration
 106
 107       rm vf_zero.*
 108
 109       # save for later...
 110       vf_ref=$vf_in
 111     fi
 112   done
 113
 114   # create (zero) vf from reference to reference and associated images
 115   vf_in=$vf_dir/vf_inside_${ref_phase_nb}_${ref_phase_nb}.mhd
 116   vf_out=$vf_dir/vf_outside_${ref_phase_nb}_${ref_phase_nb}.mhd
 117   clitkZeroVF -i $vf_ref -o $vf_dir/vf_${ref_phase_nb}_${ref_phase_nb}.mhd
 118   clitkZeroVF -i $vf_ref -o $vf_in
 119   clitkZeroVF -i $vf_ref -o $vf_out
 120   abort_on_error registration $? clean_up_registration
 121
 122   motion_mask=$mask_dir/mm_${ref_phase_nb}.mhd
 123   reference_in=$mask_dir/${banded}inside_${ref_phase_nb}.mhd
 124   reference_out=$mask_dir/${banded}outside_$ref_phase_nb.mhd
 125   out_result=$output_dir/result_${ref_phase_nb}_${ref_phase_nb}.mhd
 126   clitkCombineImage -i $reference_in -j $reference_out -m $motion_mask -o $out_result
 127   abort_on_error registration $? clean_up_registration
 128
 129   # create 4D vf
 130   create_mhd_4D_pattern.sh $vf_dir/vf_${ref_phase_nb}_
 131   create_mhd_4D_pattern.sh $vf_dir/vf_inside_${ref_phase_nb}_
 132   create_mhd_4D_pattern.sh $vf_dir/vf_outside_${ref_phase_nb}_
 133
 134   # create 4D result image
 135   create_mhd_4D_pattern.sh $output_dir/result_inside_${ref_phase_nb}_
 136   create_mhd_4D_pattern.sh $output_dir/result_outside_${ref_phase_nb}_
 137   create_mhd_4D_pattern.sh $output_dir/result_${ref_phase_nb}_
 138
 139   echo
 140   echo "-------- Registration done ! --------"
 141   end=`date`
 142   echo "start: $start"
 143   echo "end: $end"
 144   echo
 145 }
 146
 147 midp()
 148 {
 149   echo
 150   echo "----------- Mid-position ------------"
 151   start=`date`
 152   echo "start: $start"
 153   echo
 154
 155   mkdir -p $midp_dir
 156
 157   ########### calculate the midp wrt the reference phase
 158   phase_nb=$ref_phase_nb
 159   echo "Calculating midp_$phase_nb.mhd..."
 160   vf_midp=$midp_dir/vf_midp_$phase_nb.mhd
 161   midp=$midp_dir/midp_$phase_nb.mhd
 162   # average the vf's from reference phase to phase
 163   clitkAverageTemporalDimension -i $vf_dir/vf_${ref_phase_nb}_4D.mhd -o $vf_midp
 164   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 165
 166   # invert the vf (why?)
 167   clitkInvertVF -i $vf_midp -o $vf_midp
 168   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 169
 170   # create the midp by warping the reference phase with the reference vf
 171   clitkWarpImage -i $ref_phase_file -o $midp --vf=$vf_midp -s 1
 172   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 173
 174   ref_vf_midp=$vf_midp
 175   ref_midp=$midp
 176   clitkImageConvert -i $ref_midp -o $ref_midp -t float
 177   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 178
 179   ########### calculate the midp wrt the other phases
 180   for i in $( seq 0 $((${#phase_files[@]} - 1))); do
 181     phase_file=${phase_files[$i]}
 182     phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 183     vf_midp=$midp_dir/vf_midp_$phase_nb.mhd
 184     midp=$midp_dir/midp_$phase_nb.mhd
 185
 186     if [ "$phase_nb" != "$ref_phase_nb" ]; then
 187       echo "Calculating midp_$phase_nb.mhd..."
 188       # calculate vf from phase to midp, using the vf from reference phase to midp (-i)
 189       # and the vf from reference phase to phase (-j)
 190       clitkComposeVF -i $ref_vf_midp -j $vf_dir/vf_$ref_phase_nb\_$phase_nb.mhd -o $vf_midp
 191       abort_on_error midp $? clean_up_midp
 192
 193       clitkWarpImage -i $phase_file -o $midp --vf=$vf_midp -s 1
 194       abort_on_error midp $? clean_up_midp
 195
 196       clitkImageConvert -i $midp -o $midp -t float
 197       abort_on_error midp $? clean_up_midp
 198     fi
 199   done
 200
 201   # create 4D midp
 202   create_mhd_4D_pattern.sh $midp_dir/midp_
 203   create_mhd_4D_pattern.sh $midp_dir/vf_midp_
 204
 205   echo "Calculating midp_avg.mhd..."
 206   clitkAverageTemporalDimension -i $midp_dir/midp_4D.mhd -o $midp_dir/midp_avg.mhd
 207   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 208
 209   echo "Calculating midp_med.mhd..."
 210   clitkMedianTemporalDimension -i $midp_dir/midp_4D.mhd -o $midp_dir/midp_med.mhd
 211   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 212
 213   # clean-up
 214   #rm $midp_dir/vf_*
 215
 216   echo
 217   echo "-------- Mid-position done ! --------"
 218   end=`date`
 219   echo "start: $start"
 220   echo "end: $end"
 221   echo
 222 }
 223
 224 midp_in_out()
 225 {
 226   echo
 227   echo "----------- Mid-position ------------"
 228   start=`date`
 229   echo "start: $start"
 230   echo
 231
 232   mkdir -p $midp_dir
 233
 234   ########### calculate the midp wrt the reference phase
 235   phase_nb=$ref_phase_nb
 236   phase_file=$ref_phase_file
 237   echo "Calculating midp_$phase_nb.mhd..."
 238   vf_midp_in=$midp_dir/vf_inside_midp_$phase_nb.mhd
 239   vf_midp_out=$midp_dir/vf_outside_midp_$phase_nb.mhd
 240   # average the vf's from reference phase to phase
 241   clitkAverageTemporalDimension -i $vf_dir/vf_inside_${ref_phase_nb}_4D.mhd -o $vf_midp_in
 242   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 243   clitkAverageTemporalDimension -i $vf_dir/vf_outside_${ref_phase_nb}_4D.mhd -o $vf_midp_out
 244   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 245
 246   # invert the vf (why?)
 247   clitkInvertVF -i $vf_midp_in -o $vf_midp_in
 248   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 249   clitkInvertVF -i $vf_midp_out -o $vf_midp_out
 250   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 251
 252   # combine in and out VF's
 253   ref_vf_midp_in=$vf_midp_in
 254   ref_vf_midp_out=$vf_midp_out
 255   vf_midp=$midp_dir/vf_midp_$phase_nb.mhd
 256   clitkCombineImage -i $vf_midp_in -j $vf_midp_out -o $vf_midp -m $mask_dir/mm_$phase_nb.mhd
 257   clitkZeroVF -i $vf_midp -o vf_zero.mhd
 258   clitkCombineImage -i $vf_midp -j vf_zero.mhd -o $vf_midp -m $mask_dir/patient_mask_$phase_nb.mhd
 259
 260   # create the midp by warping the reference phase with the reference vf
 261   midp=$midp_dir/midp_$phase_nb.mhd
 262   clitkWarpImage -i $phase_file -o $midp --vf=$vf_midp -s 1
 263   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 264
 265   clitkImageConvert -i $midp -o $midp -t float
 266   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 267
 268   ########### calculate the midp wrt the other phases
 269   for i in $( seq 0 $((${#phase_files[@]} - 1))); do
 270     phase_file=${phase_files[$i]}
 271     phase_nb=${phase_nbs[$i]}
 272     vf_midp_in=$midp_dir/vf_inside_midp_$phase_nb.mhd
 273     vf_midp_out=$midp_dir/vf_outside_midp_$phase_nb.mhd
 274
 275     if [ "$phase_nb" != "$ref_phase_nb" ]; then
 276       echo "Calculating midp_$phase_nb.mhd..."
 277       # calculate vf from phase to midp, using the vf from reference phase to midp (-i)
 278       # and the vf from reference phase to phase (-j)
 279       clitkComposeVF -i $ref_vf_midp_in -j $vf_dir/vf_inside_$ref_phase_nb\_$phase_nb.mhd -o $vf_midp_in
 280       abort_on_error midp $? clean_up_midp
 281       clitkComposeVF -i $ref_vf_midp_out -j $vf_dir/vf_outside_$ref_phase_nb\_$phase_nb.mhd -o $vf_midp_out
 282       abort_on_error midp $? clean_up_midp
 283
 284       # combine in and out VF's
 285       vf_midp=$midp_dir/vf_midp_$phase_nb.mhd
 286       clitkCombineImage -i $vf_midp_in -j $vf_midp_out -o $vf_midp -m $mask_dir/mm_$phase_nb.mhd
 287       clitkZeroVF -i $vf_midp -o vf_zero.mhd
 288       clitkCombineImage -i $vf_midp -j vf_zero.mhd -o $vf_midp -m $mask_dir/patient_mask_$phase_nb.mhd
 289
 290       midp=$midp_dir/midp_$phase_nb.mhd
 291       clitkWarpImage -i $phase_file -o $midp --vf=$vf_midp -s 1
 292       abort_on_error midp $? clean_up_midp
 293
 294       clitkImageConvert -i $midp -o $midp -t float
 295       abort_on_error midp $? clean_up_midp
 296     fi
 297   done
 298
 299   rm vf_zero.*
 300
 301   # create 4D midp
 302   create_mhd_4D_pattern.sh $midp_dir/midp_
 303   create_mhd_4D_pattern.sh $midp_dir/vf_midp_
 304   create_mhd_4D_pattern.sh $midp_dir/vf_inside_midp_
 305   create_mhd_4D_pattern.sh $midp_dir/vf_outside_midp_
 306
 307   echo "Calculating midp_avg.mhd..."
 308   clitkAverageTemporalDimension -i $midp_dir/midp_4D.mhd -o $midp_dir/midp_avg.mhd
 309   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 310
 311   echo "Calculating midp_med.mhd..."
 312   clitkMedianTemporalDimension -i $midp_dir/midp_4D.mhd -o $midp_dir/midp_med.mhd
 313   abort_on_error midp $? clean_up_midp
 314
 315   # clean-up
 316   #rm $midp_dir/vf_*
 317
 318   echo
 319   echo "-------- Mid-position done ! --------"
 320   end=`date`
 321   echo "start: $start"
 322   echo "end: $end"
 323   echo
 324 }
 325
 326
 327 ######################### main
 328
 329 if [ $# != 3 ]; then
 330   echo "Usage: create_midP-2.0.sh CT_4D REF_PHASE CONF_FILE"
 331   exit -1
 332 fi
 333
 334 echo
 335 echo "--------------- START ---------------"
 336 begining=`date --rfc-3339=seconds`
 337 # echo "beginning: $begining"
 338 echo
 339
 340 # variable declarations
 341 mhd4d=$1
 342 ref_phase=$2
 343 conf=$3
 344 source $conf
 345
 346 cd `dirname $mhd4d`
 347
 348 mkdir -p $log_dir
 349 mask_dir="MASK-${mask_interpolation_spacing}mm-$mask_interpolation_algorithm"
 350
 351 extract_4d_phases_ref $mhd4d $ref_phase
 352
 353 if [ "$step" == "mask" -o "$step" == "all" ]; then
 354   motion_mask $mhd4d $mask_interpolation_spacing $mask_interpolation_algorithm
 355 fi
 356
 357 if [ "$step" == "registration" -o "$step" == "all" ]; then
 358   registration
 359 fi
 360
 361 midp_combined_vf=0
 362 if [ "$step" == "midp" -o "$step" == "all" ]; then
 363   if [ $midp_combined_vf = 0 ]; then
 364     midp_in_out
 365   else
 366     midp
 367   fi
 368 fi
 369
 370 echo
 371 echo "---------------- END ----------------"
 372 terminating=`date --rfc-3339=seconds`
 373 echo "beginning: $begining"
 374 echo "terminating: $terminating"
 375 echo