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[clitk.git] / registration / clitkAffineRegistrationGenericFilter.cxx
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   Authors belong to:
   - University of LYON              http://www.universite-lyon.fr/
-  - Léon Bérard cancer center       http://oncora1.lyon.fnclcc.fr
+  - Léon Bérard cancer center       http://www.centreleonberard.fr
   - CREATIS CNRS laboratory         http://www.creatis.insa-lyon.fr
 
   This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
 
   - BSD        See included LICENSE.txt file
   - CeCILL-B   http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL-B_V1-en.html
-======================================================================-====*/
+===========================================================================**/
 
 #ifndef CLITKAFFINEREGISTRATIONGENERICFILTER_CXX
 #define CLITKAFFINEREGISTRATIONGENERICFILTER_CXX
 
 #include "clitkAffineRegistrationGenericFilter.h"
+// clitk include
+#include "clitkIO.h"
+#include "clitkCommon.h"
+#include "clitkImageCommon.h"
+#include "clitkAffineRegistration_ggo.h"
+#include "clitkImageArithm_ggo.h"
+#include "clitkCorrelationRatioImageToImageMetric.h"
+#include "clitkTransformUtilities.h"
+#include "clitkGenericMetric.h"
+#include "clitkGenericOptimizer.h"
+#include "clitkGenericInterpolator.h"
+#include "clitkGenericAffineTransform.h"
+#include "clitkImageToImageGenericFilter.h"
+
+
+//itk include
+#include <itkMultiResolutionImageRegistrationMethod.h>
+#include <itkMultiResolutionPyramidImageFilter.h>
+#include <itkImageToImageMetric.h>
+#include <itkEuler2DTransform.h>
+#include <itkCenteredEuler3DTransform.h>
+#include <itkImage.h>
+#include <itkResampleImageFilter.h>
+#include <itkCastImageFilter.h>
+#include <itkNormalizeImageFilter.h>
+#include <itkDiscreteGaussianImageFilter.h>
+#include <itkImageMaskSpatialObject.h>
+#include <itkCommand.h>
+#include <itkCheckerBoardImageFilter.h>
+#include <itkSubtractImageFilter.h>
+#include <itkLightObject.h>
+#include <itkImageMomentsCalculator.h>
+#include <itkThresholdImageFilter.h>
+
+// other includes
+#include <time.h>
+#include <iostream>
+#include <iomanip>
+
 
 namespace clitk
 {
+//==============================================================================
+//Creating an observer class that allows us to monitor the registration
+//================================================================================
+class CommandIterationUpdate : public itk::Command
+{
+public:
+  typedef  CommandIterationUpdate   Self;
+  typedef  itk::Command             Superclass;
+  typedef  itk::SmartPointer<Self>  Pointer;
+  itkNewMacro( Self );
+protected:
+  CommandIterationUpdate() {};
+public:
+  typedef   clitk::GenericOptimizer<args_info_clitkAffineRegistration>     OptimizerType;
+  typedef   const OptimizerType   *           OptimizerPointer;
+
+  // Set the generic optimizer
+  void SetOptimizer(OptimizerPointer o) {
+    m_Optimizer=o;
+  }
+
+  // Execute
+  void Execute(itk::Object *caller, const itk::EventObject & event) ITK_OVERRIDE {
+    Execute( (const itk::Object *)caller, event);
+  }
+
+  void Execute(const itk::Object * object, const itk::EventObject & event) ITK_OVERRIDE {
+    if ( !(itk::IterationEvent().CheckEvent( &event )) ) {
+      return;
+    }
+
+    m_Optimizer->OutputIterationInfo();
+  }
+
+  OptimizerPointer m_Optimizer;
+};
+//==================================================================================================================================//
+//Constructor
+//===================================================================================================================================//
+
+AffineRegistrationGenericFilter::AffineRegistrationGenericFilter():
+    ImageToImageGenericFilter<Self>("Register")
+
+{
+  InitializeImageType<2>();
+  InitializeImageType<3>();
+  m_Verbose=true;
+}
+//==========================================================================================================//
+//============================================================================================================//
+//--------------------------------------------------------------------
+template<unsigned int Dim>
+void AffineRegistrationGenericFilter::InitializeImageType()
+{
+  ADD_DEFAULT_IMAGE_TYPES(Dim);
+}
+//--------------------------------------------------------------------
+
+
+//==============================================================================
+//Creating an observer class that allows us to change parameters at subsequent levels
+//==============================================================================
+template <typename TRegistration>
+class RegistrationInterfaceCommand : public itk::Command
+{
+public:
+  typedef  RegistrationInterfaceCommand   Self;
+  typedef  itk::Command             Superclass;
+  typedef itk::SmartPointer<Self>  Pointer;
+  itkNewMacro( Self );
+protected:
+  RegistrationInterfaceCommand() {};
+public:
+
+  // Registration
+  typedef   TRegistration                              RegistrationType;
+  typedef   RegistrationType *                         RegistrationPointer;
+
+  // Metric
+  typedef typename RegistrationType::FixedImageType    InternalImageType;
+  typedef clitk::GenericMetric<args_info_clitkAffineRegistration, InternalImageType, InternalImageType> GenericMetricType;
+
+  // Two arguments are passed to the Execute() method: the first
+  // is the pointer to the object which invoked the event and the
+  // second is the event that was invoked.
+  void Execute(itk::Object * object, const itk::EventObject & event) ITK_OVERRIDE {
+    if ( !(itk::IterationEvent().CheckEvent( &event )) ) {
+      return;
+    }
+
+    // Get the levels
+    RegistrationPointer registration = dynamic_cast<RegistrationPointer>( object );
+    unsigned int numberOfLevels=registration->GetNumberOfLevels();
+    unsigned int currentLevel=registration->GetCurrentLevel()+1;
+
+    // Output the levels
+    std::cout<<std::endl;
+    std::cout<<"========================================"<<std::endl;
+    std::cout<<"Starting resolution level "<<currentLevel<<" of "<<numberOfLevels<<"..."<<std::endl;
+    std::cout<<"========================================"<<std::endl;
+    std::cout<<std::endl;
+
+    // Higher level?
+    if (currentLevel>1) {
+      // Reinitialize the metric (!= number of samples)
+      typename GenericMetricType::Pointer genericMetric= GenericMetricType::New();
+      genericMetric->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
+      genericMetric->SetFixedImage(registration->GetFixedImagePyramid()->GetOutput(registration->GetCurrentLevel()));
+      if (m_ArgsInfo.referenceMask_given)  genericMetric->SetFixedImageMask(registration->GetMetric()->GetFixedImageMask());
+      typedef itk::ImageToImageMetric< InternalImageType, InternalImageType >  MetricType;
+      typename  MetricType::Pointer metric=genericMetric->GetMetricPointer();
+      registration->SetMetric(metric);
+    }
+  }
+
+  void Execute(const itk::Object * , const itk::EventObject & ) ITK_OVERRIDE {
+    return;
+  }
+
+ void SetArgsInfo(args_info_clitkAffineRegistration a) {
+    m_ArgsInfo=a;
+  }
+  args_info_clitkAffineRegistration m_ArgsInfo;
+};
+
+//==============================================================================================//
+// ArgsInfo
+//==============================================================================================//
+void AffineRegistrationGenericFilter::SetArgsInfo(const args_info_clitkAffineRegistration & a)
+{
+  m_ArgsInfo=a;
+  if (m_ArgsInfo.reference_given) AddInputFilename(m_ArgsInfo.reference_arg);
+
+  if (m_ArgsInfo.target_given) {
+    AddInputFilename(m_ArgsInfo.target_arg);
+  }
+
+  if (m_ArgsInfo.output_given) SetOutputFilename(m_ArgsInfo.output_arg);
+}
+//==============================================================================
+// Update with the number of dimensions and pixeltype
+//==============================================================================
+template<class InputImageType>
+void AffineRegistrationGenericFilter::UpdateWithInputImageType()
+{
+  //=============================================================================
+  //Input
+  //=============================================================================
+
+  typedef typename  InputImageType::PixelType PixelType;
+//typedef typename InputImageType::ImageDimension Dimension;
+
+  bool threadsGiven=m_ArgsInfo.threads_given;
+  int threads=m_ArgsInfo.threads_arg;
+
+  //Coordinate Representation
+  typedef double TCoordRep;
+
+
+  typename InputImageType::Pointer fixedImage = this->template GetInput<InputImageType>(0);
+
+  typename InputImageType::Pointer inputFixedImage = this->template GetInput<InputImageType>(0);
+
+  // typedef input2
+  typename InputImageType::Pointer movingImage = this->template GetInput<InputImageType>(1);
+
+  typename InputImageType::Pointer inputMovingImage = this->template GetInput<InputImageType>(1);
+
+
+
+  //The pixeltype of the fixed image will be used for output
+  typedef itk::Image< PixelType, InputImageType::ImageDimension > FixedImageType;
+
+  //Whatever the pixel type, internally we work with an image represented in float
+  typedef typename  InputImageType::PixelType  InternalPixelType;
+  typedef itk::Image< PixelType, InputImageType::ImageDimension > InternalImageType;
+
+
+  //Read in the reference/fixed image
+//  typedef itk::ImageFileReader< InternalImageType > ReaderType;
+//  typename ReaderType::Pointer  fixedImageReader  = ReaderType::New();
+//  fixedImageReader->SetFileName( m_ArgsInfo.reference_arg);
+
+
+  //Read in the object/moving image
+//  typename ReaderType::Pointer movingImageReader = ReaderType::New();
+//  movingImageReader->SetFileName( m_ArgsInfo.target_arg );
+  if (m_Verbose) std::cout<<"Reading images..."<<std::endl;
+//  fixedImageReader->Update();
+//  movingImageReader->Update();
+
+  if (m_Verbose) std::cout  << "Reading images... " << std::endl;
+
+  //we connect pointers to these internal images
+ // typedef typename  fixedImageReader fixedImage;
+ // typedef typename  movingImageReader movingImage;
+
+  //We keep the images used for input for possible output
+// typedef typename   fixedImageReader inputFixedImage;
+// typedef typename  movingImageReader inputMovingImage;
+
+
+  //============================================================================
+  // Preprocessing
+  //============================================================================
+
+  //If given, the intensities of both images are first normalized to a zero mean and SD of 1
+  // (usefull for MI, not necessary for Mattes' MI but performed anyway for the ouput)
+  if ( m_ArgsInfo.normalize_flag ) {
+    typedef itk::NormalizeImageFilter< InternalImageType,InternalImageType >  NormalizeFilterType;
+
+    typename  NormalizeFilterType::Pointer  fixedNormalizeFilter = NormalizeFilterType::New();
+    typename  NormalizeFilterType::Pointer  movingNormalizeFilter = NormalizeFilterType::New();
+
+    fixedNormalizeFilter->SetInput( fixedImage );
+    movingNormalizeFilter->SetInput( movingImage );
+
+    fixedNormalizeFilter->Update();
+    movingNormalizeFilter->Update();
+
+    //We keep the images used for input for possible output
+    inputFixedImage= fixedNormalizeFilter->GetOutput();
+    inputMovingImage= movingNormalizeFilter->GetOutput();
+
+    //the pointers are reconnected for further output
+    fixedImage=fixedNormalizeFilter->GetOutput();
+    movingImage=movingNormalizeFilter->GetOutput();
+
+    if (m_Verbose)  std::cout <<  "Normalizing image intensities to zero mean and SD of 1..." << std::endl;
+  }
+
+
+  //If given, the images are blurred before processing
+  if ( m_ArgsInfo.blur_arg!= 0) {
+    typedef itk::DiscreteGaussianImageFilter<InternalImageType,InternalImageType> GaussianFilterType;
+    typename GaussianFilterType::Pointer fixedSmoother = GaussianFilterType::New();
+    typename GaussianFilterType::Pointer movingSmoother = GaussianFilterType::New();
+    fixedSmoother->SetVariance( m_ArgsInfo.blur_arg );
+    movingSmoother->SetVariance(m_ArgsInfo.blur_arg );
+
+    fixedSmoother->SetInput( fixedImage );
+    movingSmoother->SetInput( movingImage );
+
+    fixedSmoother->Update();
+    movingSmoother->Update();
+
+    fixedImage=fixedSmoother->GetOutput();
+    movingImage=movingSmoother->GetOutput();
+
+    if (m_Verbose)  std::cout <<  "Blurring images with a Gaussian with standard deviation of " << m_ArgsInfo.blur_arg <<"..." << std::endl;
+  }
+
+
+  //============================================================================
+  // Setting up the moving image in a reference system
+  //============================================================================
+  const itk::Vector<double, InputImageType::ImageDimension> movingResolution = movingImage->GetSpacing();
+  typename InternalImageType::RegionType movingRegion = movingImage->GetLargestPossibleRegion();
+  typename InternalImageType::RegionType::SizeType  movingSize = movingRegion.GetSize();
+
+  // Print the parameters of the moving image
+  if (m_Verbose) {
+    std::cout << "Object or Moving image:"<<std::endl;
+    std::cout << "Size: " << movingSize[0] << ", " << movingSize[1];
+    if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<<", " << movingSize[2];
+    std::cout << std::endl;
+
+    std::cout<< "Resolution: "<< movingResolution[0] << ", " << movingResolution[1];
+    if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<< ", " << movingResolution[2];
+    std::cout << std::endl;
+  }
+
+
+  //============================================================================
+  // Setting up the fixed image in a reference system
+  //============================================================================
+  const itk::Vector<double, InputImageType::ImageDimension> fixedResolution = fixedImage->GetSpacing();
+  typename InternalImageType::RegionType fixedRegion = fixedImage->GetLargestPossibleRegion();
+  typename InternalImageType::RegionType::SizeType fixedSize = fixedRegion.GetSize();
+
+  // Print the parameters of the moving image and the transform
+  if (m_Verbose) {
+    std::cout << "Target or Moving image:"<<std::endl;
+    std::cout << "Size: " << fixedSize[0] << ", " << fixedSize[1];
+    if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<<", " << fixedSize[2];
+    std::cout << std::endl;
+
+    std::cout<< "Resolution: "<< fixedResolution[0] << ", " << fixedResolution[1];
+    if (InputImageType::ImageDimension==3) std::cout<< ", " << fixedResolution[2];
+    std::cout << std::endl;
+  }
+
+
+
+  //===========================================================================
+  // If given, we connect a mask to reference or target
+  //============================================================================
+  typedef itk::ImageMaskSpatialObject<  InputImageType::ImageDimension >   MaskType;
+  typename MaskType::Pointer  fixedMask=ITK_NULLPTR;
+  if (m_ArgsInfo.referenceMask_given) {
+    fixedMask= MaskType::New();
+    typedef itk::Image< unsigned char, InputImageType::ImageDimension >   ImageMaskType;
+    typedef itk::ImageFileReader< ImageMaskType >    MaskReaderType;
+    typename MaskReaderType::Pointer  maskReader = MaskReaderType::New();
+    maskReader->SetFileName(m_ArgsInfo.referenceMask_arg);
+    try {
+      maskReader->Update();
+    } catch ( itk::ExceptionObject & err ) {
+      std::cerr << "ExceptionObject caught while reading mask !" << std::endl;
+      std::cerr << err << std::endl;
+      return;
+    }
+    if (m_Verbose)std::cout <<"Reference image mask was read..." <<std::endl;
+
+    // Set the image to the spatialObject
+    fixedMask->SetImage( maskReader->GetOutput() );
+  }
+
+  typedef itk::ImageMaskSpatialObject<  InputImageType::ImageDimension >   MaskType;
+  typename MaskType::Pointer  movingMask=ITK_NULLPTR;
+  if (m_ArgsInfo.targetMask_given) {
+    movingMask= MaskType::New();
+    typedef itk::Image< unsigned char, InputImageType::ImageDimension >   ImageMaskType;
+    typedef itk::ImageFileReader< ImageMaskType >    MaskReaderType;
+    typename MaskReaderType::Pointer  maskReader = MaskReaderType::New();
+    maskReader->SetFileName(m_ArgsInfo.targetMask_arg);
+    try {
+      maskReader->Update();
+    } catch ( itk::ExceptionObject & err ) {
+      std::cerr << "ExceptionObject caught !" << std::endl;
+      std::cerr << err << std::endl;
+    }
+    if (m_Verbose)std::cout <<"Target image mask was read..." <<std::endl;
+
+    movingMask->SetImage( maskReader->GetOutput() );
+  }
+
+
+  //============================================================================
+  // The image pyramids
+  //============================================================================
+  typedef itk::RecursiveMultiResolutionPyramidImageFilter<InternalImageType,InternalImageType >  FixedImagePyramidType;
+  typedef itk::RecursiveMultiResolutionPyramidImageFilter<InternalImageType,InternalImageType >  MovingImagePyramidType;
+  typename FixedImagePyramidType::Pointer fixedImagePyramid = FixedImagePyramidType::New();
+  typename MovingImagePyramidType::Pointer movingImagePyramid = MovingImagePyramidType::New();
+  fixedImagePyramid->SetUseShrinkImageFilter(false);
+  fixedImagePyramid->SetInput(fixedImage);
+  fixedImagePyramid->SetNumberOfLevels(m_ArgsInfo.levels_arg);
+  movingImagePyramid->SetUseShrinkImageFilter(false);
+  movingImagePyramid->SetInput(movingImage);
+  movingImagePyramid->SetNumberOfLevels(m_ArgsInfo.levels_arg);
+  if (m_Verbose) std::cout<<"Creating the image pyramid..."<<std::endl;
+
+  fixedImagePyramid->Update();
+  movingImagePyramid->Update();
+
+
+
+  //============================================================================
+  // We retrieve the type of metric from the command line
+  //============================================================================
+  typedef clitk::GenericMetric<args_info_clitkAffineRegistration, InternalImageType, InternalImageType> GenericMetricType;
+  typename GenericMetricType::Pointer genericMetric=GenericMetricType::New();
+  genericMetric->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
+  genericMetric->SetFixedImage(fixedImagePyramid->GetOutput(0));
+  if (fixedMask) genericMetric->SetFixedImageMask(fixedMask);
+  typedef itk::ImageToImageMetric< InternalImageType, InternalImageType >  MetricType;
+  typename  MetricType::Pointer metric=genericMetric->GetMetricPointer();
+  if (movingMask) metric->SetMovingImageMask(movingMask);
+
+  if (threadsGiven) {
+#if ITK_VERSION_MAJOR <= 4
+    metric->SetNumberOfThreads( threads );
+#else
+    metric->SetNumberOfWorkUnits( threads );
+#endif
+  }
+
+  //============================================================================
+  // Initialize using image moments.
+  //============================================================================
+  if (m_ArgsInfo.moment_flag) {
+    typedef itk::ImageMomentsCalculator< InternalImageType > CalculatorType;
+    typename CalculatorType::Pointer fixedCalculator= CalculatorType::New();
+
+    typename InternalImageType::Pointer fixedThresh;
+    if (m_ArgsInfo.intThreshold_given) {
+      typedef itk::ThresholdImageFilter<InternalImageType> ThresholdImageFilterType;
+      typename ThresholdImageFilterType::Pointer thresholder = ThresholdImageFilterType::New();
+      thresholder->SetInput(fixedImage);
+      thresholder->SetLower(m_ArgsInfo.intThreshold_arg);
+      thresholder->Update();
+      fixedThresh=thresholder->GetOutput();
+    } else fixedThresh=fixedImage;
+
+    fixedCalculator->SetImage(fixedThresh);
+    fixedCalculator->Compute();
+    Vector<double, InputImageType::ImageDimension> fixedCenter=fixedCalculator->GetCenterOfGravity();
+    if (m_Verbose)std::cout<<"The fixed center of gravity is "<<fixedCenter<<"..."<<std::endl;
+
+    typedef itk::ImageMomentsCalculator< InternalImageType > CalculatorType;
+    typename CalculatorType::Pointer movingCalculator= CalculatorType::New();
+
+    typename InternalImageType::Pointer movingThresh;
+    if (m_ArgsInfo.intThreshold_given) {
+      typedef itk::ThresholdImageFilter<InternalImageType> ThresholdImageFilterType;
+      typename ThresholdImageFilterType::Pointer thresholder = ThresholdImageFilterType::New();
+      thresholder->SetInput(movingImage);
+      thresholder->SetLower(m_ArgsInfo.intThreshold_arg);
+      thresholder->Update();
+      movingThresh=thresholder->GetOutput();
+    } else movingThresh=movingImage;
+
+    movingCalculator->SetImage(movingThresh);
+    movingCalculator->Compute();
+    Vector<double, InputImageType::ImageDimension> movingCenter=movingCalculator->GetCenterOfGravity();
+    if (m_Verbose)std::cout<<"The moving center of gravity is "<<movingCenter<<"..."<<std::endl;
+
+    Vector<double, InputImageType::ImageDimension> shift= movingCenter-fixedCenter;
+    if (m_Verbose)std::cout<<"The initial shift applied is "<<shift<<"..."<<std::endl;
+
+    m_ArgsInfo.transX_arg= shift [0];
+    m_ArgsInfo.transY_arg= shift [1];
+    if (InputImageType::ImageDimension==3) m_ArgsInfo.transZ_arg=shift [2];
+  }
+
+  //============================================================================
+  // Transform
+  //============================================================================
+  typedef clitk::GenericAffineTransform<args_info_clitkAffineRegistration, TCoordRep, InputImageType::ImageDimension > GenericAffineTransformType;
+  typename GenericAffineTransformType::Pointer genericAffineTransform = GenericAffineTransformType::New();
+  genericAffineTransform->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
+  typedef itk::Transform< double, InputImageType::ImageDimension, InputImageType::ImageDimension > TransformType;
+  typename TransformType::Pointer transform = genericAffineTransform->GetTransform();
+   std::cout<<m_ArgsInfo.transform_arg<<std::endl;
+
+
+  //=======================================================
+  // Interpolator
+  //=======================================================
+  std::cout<<"setting Interpolator..."<<std::endl;
+  typedef clitk::GenericInterpolator<args_info_clitkAffineRegistration, InternalImageType,TCoordRep > GenericInterpolatorType;
+  typename GenericInterpolatorType::Pointer genericInterpolator=GenericInterpolatorType::New();
+  genericInterpolator->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
+  typedef itk::InterpolateImageFunction< InternalImageType, TCoordRep >  InterpolatorType;
+  typename  InterpolatorType::Pointer interpolator=genericInterpolator->GetInterpolatorPointer();
+  std::cout<<"end of interpolator"<<std::endl;
+
+  //============================================================================
+  // Optimizer
+  //============================================================================
+  typedef clitk::GenericOptimizer<args_info_clitkAffineRegistration> GenericOptimizerType;
+  unsigned int nParam = transform->GetNumberOfParameters();
+  typename GenericOptimizerType::Pointer genericOptimizer=GenericOptimizerType::New();
+  genericOptimizer->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
+  genericOptimizer->SetOutputIteration(m_Verbose);
+  genericOptimizer->SetOutputPosition(m_Verbose);
+  genericOptimizer->SetOutputValue(m_Verbose);
+  genericOptimizer->SetOutputGradient(m_ArgsInfo.gradient_flag);
+  genericOptimizer->SetMaximize(genericMetric->GetMaximize());
+  genericOptimizer->SetNumberOfParameters(nParam);
+  typedef itk::SingleValuedNonLinearOptimizer OptimizerType;
+  OptimizerType::Pointer optimizer=genericOptimizer->GetOptimizerPointer();
+
+  // Scales
+  itk::Optimizer::ScalesType scales( nParam );
+  for (unsigned int i=nParam-InputImageType::ImageDimension; i<nParam; i++) //Translations
+    scales[i] = m_ArgsInfo.tWeight_arg;
+  for (unsigned int i=0; i<nParam-InputImageType::ImageDimension; i++)      //Rest
+    scales[i] = m_ArgsInfo.rWeight_arg*180./M_PI;
+  optimizer->SetScales(scales);
+  //============================================================================
+  // Multiresolution registration
+  //============================================================================
+  std::cout<<"start MultiResolution..."<<std::endl;
+  typedef itk::MultiResolutionImageRegistrationMethod< InternalImageType,InternalImageType >  RegistrationType;
+  typename  RegistrationType::Pointer registration = RegistrationType::New();
+  registration->SetFixedImage( fixedImage  );
+  registration->SetFixedImageRegion(fixedImage->GetLargestPossibleRegion());
+  registration->SetMovingImage(  movingImage );
+  registration->SetFixedImagePyramid( fixedImagePyramid );
+  registration->SetMovingImagePyramid( movingImagePyramid );
+  registration->SetTransform( transform );
+  registration->SetInitialTransformParameters( transform->GetParameters() );
+  registration->SetInterpolator( interpolator );
+  registration->SetMetric(metric);
+  registration->SetOptimizer(optimizer);
+  registration->SetNumberOfLevels( m_ArgsInfo.levels_arg );
+  if (m_Verbose) std::cout << "Setting "<< m_ArgsInfo.levels_arg <<" resolution levels..." << std::endl;
+  if (m_Verbose) std::cout << "Initial Transform: "<< registration->GetInitialTransformParameters()<<std::endl;
+
+  //============================================================================
+  // Connecting the commander to the registration to monitor it
+  //============================================================================
+  if (m_Verbose) {
+
+    // Output iteration info
+    CommandIterationUpdate::Pointer observer = CommandIterationUpdate::New();
+    observer->SetOptimizer(genericOptimizer);
+    optimizer->AddObserver( itk::IterationEvent(), observer );
+
+
+    // Output level info
+    typedef RegistrationInterfaceCommand<RegistrationType> CommandType;
+    typename CommandType::Pointer command = CommandType::New();
+    command->SetArgsInfo(m_ArgsInfo);
+    registration->AddObserver( itk::IterationEvent(), command );
+
+  }
+
+
+  //============================================================================
+  // Finally we can start the registration with the given amount of multiresolution levels
+  //============================================================================
+  if (m_Verbose) std::cout << "Starting the registration now..." << std::endl;
+
+  try {
+    registration->Update();
+  } catch ( itk::ExceptionObject & err ) {
+    std::cerr << "ExceptionObject caught !" << std::endl;
+    std::cerr << err << std::endl;
+  }
+
+
+  //============================================================================
+  // Processing the result of the registration
+  //============================================================================
+  OptimizerType::ParametersType finalParameters = registration->GetLastTransformParameters();
+  std::cout<< "Result : " <<std::setprecision(12)<<std::endl;
+
+  for (unsigned int i=nParam-InputImageType::ImageDimension; i<nParam; i++) //Translations
+    std::cout << " Translation " << i << " = " << finalParameters[i];
+  for (unsigned int i=0; i<nParam-InputImageType::ImageDimension; i++)      //Rest
+    std::cout << " Other parameter " << i << " = " << finalParameters[i];
+
+  itk::Matrix<double,InputImageType::ImageDimension+1,InputImageType::ImageDimension+1> matrix;
+  if (m_ArgsInfo.transform_arg == 3) {
+    for (unsigned int i=0; i<InputImageType::ImageDimension; i++) {
+      matrix[i][3] =  finalParameters[nParam-InputImageType::ImageDimension+i];
+      for (unsigned int j=0; j<InputImageType::ImageDimension; j++) {
+        matrix[i][j] = finalParameters[i*3+j];
+      }
+      matrix[3][3] = 1.0;
+    }
+  } else {
+    matrix = clitk::GetBackwardAffineMatrix<InputImageType::ImageDimension>(finalParameters);
+   std::cout<<"outside GetBackWardAffineMatrix...."<<std::endl;
+}
+
+  std::cout << " Affine transform matrix =" << std::endl;
+  std::cout << matrix <<std::setprecision(6)<< std::endl;
+  std::cout << " End of Registration" << std::endl;
+  // Write matrix to a file
+  if (m_ArgsInfo.matrix_given) {
+    std::ofstream mFile;
+    mFile.open(m_ArgsInfo.matrix_arg);
+    mFile<<std::setprecision(12)<<matrix<< std::setprecision(6)<<std::endl;
+    mFile.close();
+  }
+
+  //============================================================================
+  // Prepare the resampling filter in order to transform the moving image.
+  //============================================================================
+ // if (m_ArgsInfo.output_given || m_ArgsInfo.checker_after_given || m_ArgsInfo.after_given ) {
+    transform->SetParameters( finalParameters );
+    typedef itk::ResampleImageFilter< InternalImageType,InternalImageType >    ResampleFilterType;
+    typename    ResampleFilterType::Pointer resampler = ResampleFilterType::New();
+
+    resampler->SetTransform( transform );
+    resampler->SetInput( movingImage );
+    resampler->SetSize( fixedImage->GetLargestPossibleRegion().GetSize() );
+    resampler->SetOutputOrigin(  fixedImage->GetOrigin() );
+    resampler->SetOutputSpacing( fixedImage->GetSpacing() );
+    resampler->SetDefaultPixelValue( 0 );
+    resampler->Update();
+    //Output?
+   // if (m_ArgsInfo.output_given) {
+      //We write an output in the same pixeltype then the input
+      /*typedef itk::ImageFileWriter< FixedImageType >  WriterType;
+      typename WriterType::Pointer outputWriter =  WriterType::New();
+      outputWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.output_arg );
+      outputWriter->SetInput( resampler->GetOutput()   );
+      outputWriter->Update();*/
+     typedef InternalImageType OutputImageType;
+     typename OutputImageType::Pointer outputImage = resampler->GetOutput();
+     std::cout<<"Writing Output....."<<std::endl;
+     this->template SetNextOutput<OutputImageType>(outputImage);
+  //  }
+
+
+    //============================================================================
+    // Checker after?
+    //============================================================================
+    if (m_ArgsInfo.checker_after_given) {
+      //To display correctly the checkerboard image, the intensities must lie in the same range (normalized)
+      //We write the image in the internal image type
+      typedef itk::ResampleImageFilter< InternalImageType,InternalImageType >    ResampleFilterType;
+      typename    ResampleFilterType::Pointer internalResampler = ResampleFilterType::New();
+      internalResampler->SetTransform( transform );
+      internalResampler->SetInput( inputMovingImage );
+      internalResampler->SetSize( fixedImage->GetLargestPossibleRegion().GetSize() );
+      internalResampler->SetOutputOrigin(  fixedImage->GetOrigin() );
+      internalResampler->SetOutputSpacing( fixedImage->GetSpacing() );
+      internalResampler->SetDefaultPixelValue( 0 );
+
+      //We pass the normalized images to the checker filter
+      typedef itk::CheckerBoardImageFilter< InternalImageType > CheckerBoardFilterType;
+      typename CheckerBoardFilterType::Pointer checkerFilter= CheckerBoardFilterType::New();
+
+      checkerFilter->SetInput1(inputFixedImage);
+      checkerFilter->SetInput2(internalResampler->GetOutput());
+      typedef itk::ImageFileWriter< InternalImageType >  InternalWriterType;
+      typename  InternalWriterType::Pointer checkerWriter =  InternalWriterType::New();
+      checkerWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.checker_after_arg);
+      checkerWriter->SetInput( checkerFilter->GetOutput() );
+      checkerWriter->Update();
+    }
+
+
+    //============================================================================
+    // Checker before?
+    //============================================================================
+    if (m_ArgsInfo.checker_before_given) {
+      //To display correctly the checkerboard image, the intensities must lie in the same range (normalized)
+      //We write the image in the internal image type
+      //We pass the normalized images to the checker filter
+      typedef itk::CheckerBoardImageFilter< InternalImageType > CheckerBoardFilterType;
+      typename CheckerBoardFilterType::Pointer checkerFilter= CheckerBoardFilterType::New();
+
+      checkerFilter->SetInput1(inputFixedImage);
+      checkerFilter->SetInput2(inputMovingImage);
+      typedef itk::ImageFileWriter< InternalImageType >  InternalWriterType;
+      typename  InternalWriterType::Pointer checkerWriter =  InternalWriterType::New();
+      checkerWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.checker_before_arg);
+      checkerWriter->SetInput( checkerFilter->GetOutput() );
+      checkerWriter->Update();
+    }
+
+
+    //============================================================================
+    // Difference After?
+    //============================================================================
+    if (m_ArgsInfo.after_given) {
+      typedef itk::SubtractImageFilter< InternalImageType, FixedImageType,FixedImageType > DifferenceImageFilterType;
+      typename DifferenceImageFilterType::Pointer differenceAfterFilter= DifferenceImageFilterType::New();
+
+      differenceAfterFilter->SetInput1(fixedImage);
+      differenceAfterFilter->SetInput2(resampler->GetOutput());
+
+      // Prepare a writer to write the difference image
+      typedef itk::ImageFileWriter< FixedImageType >  WriterType;
+      typename   WriterType::Pointer     differenceAfterWriter =  WriterType::New();
+      differenceAfterWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.after_arg );
+      differenceAfterWriter->SetInput( differenceAfterFilter->GetOutput()   );
+      differenceAfterWriter->Update();
+    }
+//  }
+
+  //============================================================================
+  // Difference Before?
+  //============================================================================
+  if (m_ArgsInfo.before_given) {
+    typedef itk::CastImageFilter< InternalImageType,FixedImageType > CastFilterType;
+    typename    CastFilterType::Pointer  caster =  CastFilterType::New();
+    caster->SetInput( movingImage );
+
+    typedef itk::SubtractImageFilter< InternalImageType, FixedImageType, FixedImageType > DifferenceImageFilterType;
+    typename DifferenceImageFilterType::Pointer differenceBeforeFilter= DifferenceImageFilterType::New();
+
+
+    differenceBeforeFilter->SetInput1(fixedImage);
+    differenceBeforeFilter->SetInput2(caster->GetOutput());
+
+    // Prepare a writer to write the difference image
+    typedef itk::ImageFileWriter< FixedImageType >  WriterType;
+    typename WriterType::Pointer     differenceBeforeWriter =  WriterType::New();
+    differenceBeforeWriter->SetFileName(m_ArgsInfo.before_arg);
+    differenceBeforeWriter->SetInput( differenceBeforeFilter->GetOutput()   );
+    differenceBeforeWriter->Update();
+  }
+
+}
 
 }
 //====================================================================