]> Creatis software - gdcm.git/blobdiff - vtk/vtkGdcmReader.cxx
* vtk/vtkGdcmReader.[cxx|h] : bug fix when loading only one file.
[gdcm.git] / vtk / vtkGdcmReader.cxx
index a8672163d4ba108df6f3fa6b833ece59fe5bcaf6..02f05672b4f7c49687c54acba1ff250152386a69 100644 (file)
@@ -1,5 +1,4 @@
-// $Header: /cvs/public/gdcm/vtk/vtkGdcmReader.cxx,v 1.5 2003/05/28 19:36:21 frog Exp $
-//CLEANME#include <vtkByteSwap.h>
+// $Header: /cvs/public/gdcm/vtk/vtkGdcmReader.cxx,v 1.15 2003/07/07 09:10:33 regrain Exp $
 #include <stdio.h>
 #include <vtkObjectFactory.h>
 #include <vtkImageData.h>
@@ -16,12 +15,281 @@ vtkGdcmReader::vtkGdcmReader()
 vtkGdcmReader::~vtkGdcmReader()
 { 
   // FIXME free memory
+  this->RemoveAllFileName();
+  this->InternalFileNameList.clear();
 }
 
+//----------------------------------------------------------------------------
+// Remove all files from the list of images to read.
+void vtkGdcmReader::RemoveAllFileName(void)
+{
+  this->FileNameList.clear();
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
+// Adds a file name to the list of images to read.
+void vtkGdcmReader::AddFileName(const char* name)
+{
+  // We need to bypass the const pointer [since list<>.push_bash() only
+  // takes a char* (but not a const char*)] by making a local copy:
+  char * LocalName = new char[strlen(name) + 1];
+  strcpy(LocalName, name);
+  this->FileNameList.push_back(LocalName);
+  this->Modified();
+  delete[] LocalName;
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
+// Sets up a filename to be read.
+void vtkGdcmReader::SetFileName(const char *name) {
+  vtkImageReader2::SetFileName(name);
+  // Since we maintain a list of filenames, when building a volume,
+  // (see vtkGdcmReader::AddFileName), we additionaly need to purge
+  // this list when we manually positionate the filename.
+  this->FileNameList.clear();
+  this->Modified();
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
+// Adds a file name to the internal list of images to read.
+void vtkGdcmReader::RemoveAllInternalFileName(void)
+{
+  this->InternalFileNameList.clear();
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
+// Adds a file name to the internal list of images to read.
+void vtkGdcmReader::AddInternalFileName(const char* name)
+{
+  char * LocalName = new char[strlen(name) + 1];
+  strcpy(LocalName, name);
+  this->InternalFileNameList.push_back(LocalName);
+  delete[] LocalName;
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
+// vtkGdcmReader can have the file names specified through two ways:
+// (1) by calling the vtkImageReader2::SetFileName(), SetFilePrefix() and
+//     SetFilePattern()
+// (2) By successive calls to vtkGdcmReader::AddFileName()
+// When the first method was used by caller we need to update the local
+// filename list
+void vtkGdcmReader::BuildFileListFromPattern()
+{
+   if ((! this->FileNameList.empty()) && this->FileName )
+     {
+     vtkErrorMacro("Both file patterns and AddFileName schemes were used");
+     vtkErrorMacro("Only the files specified with AddFileName shall be used");
+     return;
+     }
+
+   if (! this->FileNameList.empty()  )
+     {
+     vtkDebugMacro("Using the AddFileName specified files");
+         this->InternalFileNameList=this->FileNameList;
+     return;
+     }
+
+   if (!this->FileName && !this->FilePattern)
+     {
+     vtkErrorMacro("FileNames are not set. Either use AddFileName() or");
+     vtkErrorMacro("specify a FileName or FilePattern.");
+     return;
+     }
+
+       this->RemoveAllInternalFileName();
+   for (int idx = this->DataExtent[4]; idx <= this->DataExtent[5]; ++idx)
+     {
+     this->ComputeInternalFileName(idx);
+     vtkDebugMacro("Adding file " << this->InternalFileName);
+     this->AddInternalFileName(this->InternalFileName);
+     }
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
+// When more than one filename is specified (i.e. we expect loading
+// a stack or volume) we need to check that the corresponding images/volumes
+// to be loaded are coherent i.e. to make sure:
+//     - they all share the same X dimensions
+//     - they all share the same Y dimensions
+//     - they all share the same ImageType ( 8 bit signed, or unsigned...)
+//
+// Eventually, we emit a warning when all the files do NOT share the
+// Z dimension, since we can still build a stack but the
+// files are not coherent in Z, which is probably a source a trouble...
+//   When files are not readable (either the file cannot be opened or
+// because gdcm cannot parse it), they are flagged as "GDCM_UNREADABLE".  
+//   This method returns the total number of planar images to be loaded
+// (i.e. an image represents one plane, but a volume represents many planes)
+int vtkGdcmReader::CheckFileCoherence()
+{
+       int ReturnedTotalNumberOfPlanes = 0;   // The returned value.
+
+   this->BuildFileListFromPattern();
+   if (this->InternalFileNameList.empty())
+     {
+     vtkErrorMacro("FileNames are not set.");
+     return 0;
+     }
+
+   bool FoundReferenceFile = false;
+   int  ReferenceNZ = 0;
+
+   // Loop on the filenames:
+   // - check for their existence and gdcm "parasability"
+   // - get the coherence check done:
+   for (std::list<std::string>::iterator FileName  = InternalFileNameList.begin();
+                                        FileName != InternalFileNameList.end();
+                                      ++FileName)
+     {
+     // The file is always added in the number of planes
+     //  - If file doesn't exist, it will be replaced by a black place in the 
+     //    ExecuteData method
+     //  - If file has more than 1 plane, other planes will be added later to
+     //    to the ReturnedTotalNumberOfPlanes variable counter
+     ReturnedTotalNumberOfPlanes += 1;
+
+     /////// Stage 0: check for file name:
+         if(*FileName==std::string("GDCM_UNREADABLE"))
+                 continue;
+
+     /////// Stage 1: check for file readability:
+     // Stage 1.1: check for file existence.
+     FILE *fp;
+     fp = fopen(FileName->c_str(),"rb");
+     if (!fp)
+       {
+       vtkErrorMacro("Unable to open file " << FileName->c_str());
+       vtkErrorMacro("Removing this file from readed files "
+                     << FileName->c_str());
+       *FileName = "GDCM_UNREADABLE";
+       continue;
+       }
+     fclose(fp);
+   
+     // Stage 1.2: check for Gdcm parsability
+     gdcmHeader GdcmHeader(FileName->c_str());
+     if (!GdcmHeader.IsReadable())
+       {
+       vtkErrorMacro("Gdcm cannot parse file " << FileName->c_str());
+       vtkErrorMacro("Removing this file from readed files "
+                     << FileName->c_str());
+       *FileName = "GDCM_UNREADABLE";
+       continue;
+       }
+
+     // Stage 1.3: further gdcm compatibility on PixelType
+     std::string type = GdcmHeader.GetPixelType();
+     if (   (type !=  "8U") && (type !=  "8S")
+         && (type != "16U") && (type != "16S")
+         && (type != "32U") && (type != "32S") )
+       {
+       vtkErrorMacro("Bad File Type for file" << FileName->c_str());
+       vtkErrorMacro("Removing this file from readed files "
+                     << FileName->c_str());
+       *FileName = "GDCM_UNREADABLE";
+       continue;
+       }
+
+     /////// Stage 2: check coherence of the set of files
+     int NX = GdcmHeader.GetXSize();
+     int NY = GdcmHeader.GetYSize();
+     int NZ = GdcmHeader.GetZSize();
+     if (FoundReferenceFile) 
+       {
+        
+       // Stage 2.1: mandatory coherence stage:
+       if (   ( NX   != this->NumColumns )
+           || ( NY   != this->NumLines )
+           || ( type != this->ImageType ) ) 
+         {
+         vtkErrorMacro("This file is not coherent with previous ones"
+                       << FileName->c_str());
+         vtkErrorMacro("Removing this file from readed files "
+                       << FileName->c_str());
+         *FileName = "GDCM_UNREADABLE";
+         continue;
+         }
+
+       // Stage 2.2: optional coherence stage
+       if ( NZ != ReferenceNZ )
+         {
+         vtkErrorMacro("File is not coherent in Z with previous ones"
+                       << FileName->c_str());
+         }
+       else
+         {
+         vtkDebugMacro("File is coherent with previous ones"
+                       << FileName->c_str());
+         }
+
+       // Stage 2.3: when the file contains a volume (as opposed to an image),
+       // notify the caller.
+       if (NZ > 1)
+         {
+         vtkErrorMacro("This file contains multiple planes (images)"
+                       << FileName->c_str());
+         }
+
+       // Eventually, this file can be added on the stack. Update the
+       // full size of the stack
+       vtkDebugMacro("Number of planes added to the stack: " << NZ);
+       ReturnedTotalNumberOfPlanes += NZ - 1; // First plane already added
+       continue;
+
+       } else {
+       // We didn't have a workable reference file yet. Set this one
+       // as the reference.
+       FoundReferenceFile = true;
+       vtkDebugMacro("This file taken as coherence reference:"
+                     << FileName->c_str());
+       vtkDebugMacro("Image dimension of reference file as read from Gdcm:" <<
+                     NX << " " << NY << " " << NZ);
+       vtkDebugMacro("Number of planes added to the stack: " << NZ);
+       // Set aside the size of the image
+       this->NumColumns = NX;
+       this->NumLines   = NY;
+       ReferenceNZ      = NZ;
+       ReturnedTotalNumberOfPlanes += NZ - 1; // First plane already added
+       this->ImageType = type;
+       this->PixelSize = GdcmHeader.GetPixelSize();
+       }
+     } // End of loop on FileName
+
+   ///////// The files we CANNOT load are flaged. On debugging purposes
+   // count the loadable number of files and display thir number:
+   int NumberCoherentFiles = 0;
+   for (std::list<std::string>::iterator Filename  = InternalFileNameList.begin();
+                                        Filename != InternalFileNameList.end();
+                                      ++Filename)
+     {
+     if (*Filename != "GDCM_UNREADABLE")
+        NumberCoherentFiles++;    
+     }
+   vtkDebugMacro("Number of coherent files: " << NumberCoherentFiles);
+
+   if (ReturnedTotalNumberOfPlanes == 0)
+     {
+     vtkErrorMacro("No loadable file.");
+     }
+
+   vtkDebugMacro("Total number of planes on the stack: "
+                 << ReturnedTotalNumberOfPlanes);
+   
+       return ReturnedTotalNumberOfPlanes;
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
 // Configure the output e.g. WholeExtent, spacing, origin, scalar type...
 void vtkGdcmReader::ExecuteInformation()
 {
-  //FIXME free any old memory
+       //FIXME free any old memory
+  this->TotalNumberOfPlanes = this->CheckFileCoherence();
+  if ( this->TotalNumberOfPlanes == 0)
+    {
+       vtkErrorMacro("File set is not coherent. Exiting...");
+       return;
+    }
       
   // if the user has not set the extent, but has set the VOI
   // set the zaxis extent to the VOI z axis
@@ -32,175 +300,217 @@ void vtkGdcmReader::ExecuteInformation()
     this->DataExtent[5] = this->DataVOI[5];
     }
 
-  this->ComputeInternalFileName(this->DataExtent[4]);
-  
-  // Check for file existence.
-  FILE *fp;
-  fp = fopen(this->InternalFileName,"rb");
-  if (!fp)
-    {
-    vtkErrorMacro("Unable to open file " << this->InternalFileName);
-    return;
-    }
-  fclose(fp);
-
-  // Check for Gdcm parsability
-  gdcmHeader GdcmHeader(this->InternalFileName);
-  if (!GdcmHeader.IsReadable())
-    {
-    vtkErrorMacro("Gdcm cannot parse file " << this->InternalFileName);
-    return;
-    }
-
-  int NX = GdcmHeader.GetXSize();
-  int NY = GdcmHeader.GetYSize();
-  int NZ = GdcmHeader.GetZSize();
-  vtkDebugMacro("Image dimension as read from Gdcm:" <<
-                NX << " " << NY << " " << NZ);
-
-  if(NZ>1) this->SetFileDimensionality(3);
-
   // When the user has set the VOI, check it's coherence with the file content.
   if (this->DataVOI[0] || this->DataVOI[1] || 
       this->DataVOI[2] || this->DataVOI[3] ||
       this->DataVOI[4] || this->DataVOI[5])
     { 
     if ((this->DataVOI[0] < 0) ||
-        (this->DataVOI[1] >= NX) ||
+        (this->DataVOI[1] >= this->NumColumns) ||
         (this->DataVOI[2] < 0) ||
-        (this->DataVOI[3] >= NY) ||
+        (this->DataVOI[3] >= this->NumLines) ||
         (this->DataVOI[4] < 0) ||
-        (this->DataVOI[5] >= NZ))
+        (this->DataVOI[5] >= this->TotalNumberOfPlanes ))
       {
-      vtkWarningMacro("The requested VOI is larger than the file's ("
-                      << this->InternalFileName << ") extent ");
+      vtkWarningMacro("The requested VOI is larger than expected extent.");
       this->DataVOI[0] = 0;
-      this->DataVOI[1] = NX - 1;
+      this->DataVOI[1] = this->NumColumns - 1;
       this->DataVOI[2] = 0;
-      this->DataVOI[3] = NY - 1;
+      this->DataVOI[3] = this->NumLines - 1;
       this->DataVOI[4] = 0;
-      this->DataVOI[5] = NZ - 1;
+      this->DataVOI[5] = this->TotalNumberOfPlanes - 1;
       }
     }
 
   // Positionate the Extent.
   this->DataExtent[0] = 0;
-  this->DataExtent[1] = NX - 1;
+  this->DataExtent[1] = this->NumColumns - 1;
   this->DataExtent[2] = 0;
-  this->DataExtent[3] = NY - 1;
-  if(this->GetFileDimensionality()==3)
+  this->DataExtent[3] = this->NumLines - 1;
+  if(this->InternalFileNameList.size() > 1)
     {
-      this->DataExtent[4] = 0;
-      this->DataExtent[5] = NZ - 1;
+    this->DataExtent[4] = 0;
+    this->DataExtent[5] = this->TotalNumberOfPlanes - 1;
     }
   
   // We don't need to positionate the Endian related stuff (by using
   // this->SetDataByteOrderToBigEndian() or SetDataByteOrderToLittleEndian()
-  // since the // reading of the file is done by gdcm
-
-  // But we need to set up the data type for downstream filters:
-  std::string type = GdcmHeader.GetPixelType();
-  if      ( type == "8U" )
+  // since the reading of the file is done by gdcm.
+  // But we do need to set up the data type for downstream filters:
+  if      ( ImageType == "8U" )
     {
     vtkDebugMacro("8 bits unsigned image");
     this->SetDataScalarTypeToUnsignedChar(); 
     }
-  else if ( type == "8S" )
+  else if ( ImageType == "8S" )
     {
     vtkErrorMacro("Cannot handle 8 bit signed files");
     return;
     }
-  else if ( type == "16U" )
+  else if ( ImageType == "16U" )
     {
     vtkDebugMacro("16 bits unsigned image");
     this->SetDataScalarTypeToUnsignedShort();
     }
-  else if ( type == "16S" )
+  else if ( ImageType == "16S" )
     {
     vtkDebugMacro("16 bits signed image");
     this->SetDataScalarTypeToShort();
     //vtkErrorMacro("Cannot handle 16 bit signed files");
     }
-  else if ( type == "32U" )
+  else if ( ImageType == "32U" )
     {
     vtkDebugMacro("32 bits unsigned image");
     vtkDebugMacro("WARNING: forced to signed int !");
     this->SetDataScalarTypeToInt();
     }
-  else if ( type == "32S" )
+  else if ( ImageType == "32S" )
     {
     vtkDebugMacro("32 bits signed image");
     this->SetDataScalarTypeToInt();
     }
-  else
-    {
-    vtkErrorMacro("Bad File Type " << this->InternalFileName
-                                   << "Type " << type.c_str());
-    return;
-    }
 
   vtkImageReader::ExecuteInformation();
 }
 
-// Update -> UpdateData -> Execute -> ExecuteData (see vtkSource.cxx for
-// last step.
+//----------------------------------------------------------------------------
+// Loads the contents of the image/volume contained by Filename at
+// the Dest memory address. Returns the size of the data loaded.
+size_t vtkGdcmReader::LoadImageInMemory(
+             std::string FileName, 
+             unsigned char * Dest,
+             const unsigned long UpdateProgressTarget,
+             unsigned long & UpdateProgressCount)
+{
+  vtkDebugMacro("Copying to memmory image" << FileName.c_str());
+  gdcmFile GdcmFile(FileName.c_str());
+  size_t size = GdcmFile.GetImageDataSize();
+
+  // If the data structure of vtk for image/volume representation
+  // were straigthforwards the following would suffice:
+  //    GdcmFile.GetImageDataIntoVector((void*)Dest, size);
+  // But vtk chose to invert the lines of an image, that is the last
+  // line comes first (for some axis related reasons?). Hence we need
+  // to load the image line by line, starting from the end:
+  int NumColumns = GdcmFile.GetXSize();
+  int NumLines   = GdcmFile.GetYSize();
+  int NumPlanes  = GdcmFile.GetZSize();
+  int LineSize   = NumColumns * GdcmFile.GetPixelSize();
+  unsigned char * Source      = (unsigned char*)GdcmFile.GetImageData();
+  unsigned char * Destination = Dest + size - LineSize;
+
+  for (int plane = 0; plane < NumPlanes; plane++)
+    {
+    for (int line = 0; line < NumLines; line++)
+      {
+      // Copy one line at proper destination:
+      memcpy((void*)Destination, (void*)Source, LineSize);
+      Source      += LineSize;
+      Destination -= LineSize;
+      // Update progress related:
+      if (!(UpdateProgressCount%UpdateProgressTarget))
+        {
+        this->UpdateProgress(UpdateProgressCount/(50.0*UpdateProgressTarget));
+        }
+      UpdateProgressCount++;
+      }
+    }
+  return size;
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------------
+// Update => ouput->Update => UpdateData => Execute => ExecuteData 
+// (see vtkSource.cxx for last step).
 // This function (redefinition of vtkImageReader::ExecuteData, see 
 // VTK/IO/vtkImageReader.cxx) reads a data from a file. The datas
 // extent/axes are assumed to be the
 // same as the file extent/order.
 void vtkGdcmReader::ExecuteData(vtkDataObject *output)
 {
-  if (!this->FileName)
+  if (this->InternalFileNameList.empty())
     {
-    vtkErrorMacro("A valid FileName must be specified.");
+    vtkErrorMacro("A least a valid FileName must be specified.");
     return;
     }
 
+  // FIXME : the bad parse of header is made when allocating OuputData
   vtkImageData *data = this->AllocateOutputData(output);
   data->SetExtent(this->DataExtent);
-  data->GetPointData()->GetScalars()->SetName("ImageFile");
-
-  // First check the coherence between the DataExtent and the
-  // size of the pixel data as annouced by gdcm (looks a bit paranoid).
-  gdcmFile GdcmFile(this->InternalFileName);
-  int NumColumns = this->DataExtent[1] - this->DataExtent[0] + 1;
-  int NumLines   = this->DataExtent[3] - this->DataExtent[2] + 1;
-  int NumPlanes  = this->DataExtent[5] - this->DataExtent[4] + 1;
-  size_t size = NumColumns * NumLines * NumPlanes * GdcmFile.GetPixelSize();
-  if ( size != GdcmFile.GetImageDataSize() )
-    {
-    vtkDebugMacro("Inconsistency with GetImageDataSize");
-    vtkDebugMacro("Number of scalar components"
-                  << this->NumberOfScalarComponents);
-    }
-  // Allocate pixel data space itself.
-  unsigned char *mem = new unsigned char [size];
+  data->GetPointData()->GetScalars()->SetName("DicomImage-Volume");
 
-  // If the data structure of vtk for image/volume representation
-  // were straigthforwards the following would suffice:
-  //    GdcmFile.GetImageDataIntoVector((void*)mem, size);
-  // But vtk chose to invert the lines of an image, that is the last
-  // line comes first (for some axis related reasons?). Hence we need
-  // to load the image line by line, starting from the end:
-  int LineSize = NumColumns * GdcmFile.GetPixelSize();
-  unsigned char * Source      = (unsigned char*)GdcmFile.GetImageData();
-  unsigned char * Destination = mem + size - LineSize;
-  for (int i = 0; i < NumLines; i++)
+  // Test if output has valid extent
+  // Prevent memory errors
+  if((this->DataExtent[1]-this->DataExtent[0]>0) &&
+     (this->DataExtent[3]-this->DataExtent[2]>0) &&
+     (this->DataExtent[5]-this->DataExtent[4]>0))
     {
-    memcpy((void*)Destination, (void*)Source, LineSize);
-    Source      += LineSize;
-    Destination -= LineSize;
-    }
-  // The "size" of the vtkScalars data is expressed in number of points,
-  // and is not the memory size representing those points:
-  size = size / GdcmFile.GetPixelSize();
-  data->GetPointData()->GetScalars()->SetVoidArray(mem, size, 0);
-  this->Modified();
+    // The memory size for a full stack of images of course depends
+    // on the number of planes and the size of each image:
+    size_t StackNumPixels = this->NumColumns * this->NumLines
+                          * this->TotalNumberOfPlanes;
+    size_t stack_size = StackNumPixels * this->PixelSize;
+    // Allocate pixel data space itself.
+    unsigned char *mem = new unsigned char [stack_size];
+
+    // Variables for the UpdateProgress. We shall use 50 steps to signify
+    // the advance of the process:
+    unsigned long UpdateProgressTarget = (unsigned long) ceil (this->NumLines
+                                       * this->TotalNumberOfPlanes
+                                       / 50.0);
+    // The actual advance measure:
+    unsigned long UpdateProgressCount = 0;
+
+    // Feeling the allocated memory space with each image/volume:
+    unsigned char * Dest = mem;
+    for (std::list<std::string>::iterator FileName  = InternalFileNameList.begin();
+                                          FileName != InternalFileNameList.end();
+                                        ++FileName)
+      { 
+      // Images that were tagged as unreadable in CheckFileCoherence()
+      // are substituted with a black image to let the caller visually
+      // notice something wrong is going on:
+      if (*FileName != "GDCM_UNREADABLE")
+        {
+        // Update progress related for good files is made in LoadImageInMemory
+        Dest += this->LoadImageInMemory(*FileName, Dest,
+                                        UpdateProgressTarget,
+                                        UpdateProgressCount);
+        } else {
+        // We insert a black image in the stack for the user to be aware that
+        // this image/volume couldn't be loaded. We simply skip one image
+        // size:
+        Dest += this->NumColumns * this->NumLines * this->PixelSize;
 
+        // Update progress related for bad files:
+        UpdateProgressCount += this->NumLines;
+        if (UpdateProgressTarget > 0)
+                     {
+          if (!(UpdateProgressCount%UpdateProgressTarget))
+            {
+                       this->UpdateProgress(UpdateProgressCount/(50.0*UpdateProgressTarget));
+            }
+                     }
+        } // Else, file not loadable
+
+      } // Loop on files
+
+    // The "size" of the vtkScalars data is expressed in number of points,
+    // and is not the memory size representing those points:
+    data->GetPointData()->GetScalars()->SetVoidArray(mem, StackNumPixels, 0);
+    this->Modified();
+    }
 }
 
+//----------------------------------------------------------------------------
 void vtkGdcmReader::PrintSelf(ostream& os, vtkIndent indent)
 {
   vtkImageReader::PrintSelf(os,indent);
-  //CLEANME os << indent << "TypeSize: " << this->TypeSize << "\n";
+  os << indent << "Filenames  : " << endl;
+  vtkIndent nextIndent = indent.GetNextIndent();
+  for (std::list<std::string>::iterator FileName  = FileNameList.begin();
+                                        FileName != FileNameList.end();
+                                      ++FileName)
+    {
+    os << nextIndent << FileName->c_str() << endl ;
+    }
 }