common/clitkDicomRT_ROI.cxx

   1 /*=========================================================================
   2   Program:         vv http://www.creatis.insa-lyon.fr/rio/vv
   3   Main authors :   XX XX XX
   4
   5   Authors belongs to:
   6   - University of LYON           http://www.universite-lyon.fr/
   7   - Léon Bérard cancer center    http://www.centreleonberard.fr
   8   - CREATIS CNRS laboratory      http://www.creatis.insa-lyon.fr
   9
  10   This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  11   the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  12   PURPOSE.  See the copyright notices for more information.
  13
  14   It is distributed under dual licence
  15   - BSD       http://www.opensource.org/licenses/bsd-license.php
  16   - CeCILL-B  http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL-B_V1-en.html
  17
  18   =========================================================================*/
  19
  20 #include "clitkDicomRT_ROI.h"
  21 #include <vtkSmartPointer.h>
  22 #include <vtkAppendPolyData.h>
  23 #include <vtkImageClip.h>
  24 #include <vtkMarchingSquares.h>
  25 #include <vtkPolyDataWriter.h>
  26 #include <vtkVersion.h>
  27
  28 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
  29 #include "gdcmAttribute.h"
  30 #include "gdcmItem.h"
  31 #endif
  32
  33 //--------------------------------------------------------------------
  34 clitk::DicomRT_ROI::DicomRT_ROI()
  35 {
  36   mName = "NoName";
  37   mNumber = -1;
  38   mImage = NULL;
  39   mColor.resize(3);
  40   mColor[0] = mColor[1] = mColor[2] = 0;
  41   mMeshIsUpToDate = false;
  42   mBackgroundValue = 0;
  43   mForegroundValue = 1;
  44   SetDicomUptodateFlag(false);
  45   mFilename = "";
  46 }
  47 //--------------------------------------------------------------------
  48
  49
  50 //--------------------------------------------------------------------
  51 clitk::DicomRT_ROI::~DicomRT_ROI()
  52 {
  53 }
  54 //--------------------------------------------------------------------
  55
  56
  57 //--------------------------------------------------------------------
  58 void clitk::DicomRT_ROI::SetDisplayColor(double r, double v, double b)
  59 {
  60   mColor.resize(3);
  61   mColor[0] = r;
  62   mColor[1] = v;
  63   mColor[2] = b;
  64 }
  65 //--------------------------------------------------------------------
  66
  67
  68 //--------------------------------------------------------------------
  69 int clitk::DicomRT_ROI::GetROINumber() const
  70 {
  71   return mNumber;
  72 }
  73 //--------------------------------------------------------------------
  74
  75
  76 //--------------------------------------------------------------------
  77 void clitk::DicomRT_ROI::SetROINumber(int number)
  78 {
  79   mNumber = number;
  80 }
  81 //--------------------------------------------------------------------
  82
  83
  84 //--------------------------------------------------------------------
  85 const std::string & clitk::DicomRT_ROI::GetName() const
  86 {
  87   return mName;
  88 }
  89 //--------------------------------------------------------------------
  90
  91
  92 //--------------------------------------------------------------------
  93 const std::string & clitk::DicomRT_ROI::GetFilename() const
  94 {
  95   return mFilename;
  96 }
  97 //--------------------------------------------------------------------
  98
  99
 100 //--------------------------------------------------------------------
 101 const std::vector<double> & clitk::DicomRT_ROI::GetDisplayColor() const
 102 {
 103   return mColor;
 104 }
 105 //--------------------------------------------------------------------
 106
 107
 108 //--------------------------------------------------------------------
 109 void clitk::DicomRT_ROI::Print(std::ostream & os) const
 110 {
 111   os << "ROI " << mNumber << "\t" << mName
 112      << "\t(" << mColor[0] << " " << mColor[1] << " " << mColor[2] << ")"
 113      << "\t Contours = " << mListOfContours.size() << std::endl;
 114 }
 115 //--------------------------------------------------------------------
 116
 117
 118 //--------------------------------------------------------------------
 119 void clitk::DicomRT_ROI::SetBackgroundValueLabelImage(double bg)
 120 {
 121   mBackgroundValue = bg;
 122 }
 123 //--------------------------------------------------------------------
 124
 125
 126 //--------------------------------------------------------------------
 127 double clitk::DicomRT_ROI::GetBackgroundValueLabelImage() const
 128 {
 129   return mBackgroundValue;
 130 }
 131 //--------------------------------------------------------------------
 132
 133
 134 //--------------------------------------------------------------------
 135 void clitk::DicomRT_ROI::SetForegroundValueLabelImage(double bg)
 136 {
 137   mForegroundValue = bg;
 138 }
 139 //--------------------------------------------------------------------
 140
 141
 142 //--------------------------------------------------------------------
 143 double clitk::DicomRT_ROI::GetForegroundValueLabelImage() const
 144 {
 145   return mForegroundValue;
 146 }
 147 //--------------------------------------------------------------------
 148
 149
 150 //--------------------------------------------------------------------
 151 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
 152 bool clitk::DicomRT_ROI::Read(gdcm::Item * itemInfo, gdcm::Item * itemContour)
 153 {
 154   //FATAL("Error : compile vv with itk4 + external gdcm");
 155   // Keep dicom item
 156   mItemInfo = itemInfo;
 157   mItemContour = itemContour;
 158   // DD(mItemInfo);
 159
 160   // ROI number [Referenced ROI Number]
 161   const gdcm::DataSet & nesteddsInfo = mItemInfo->GetNestedDataSet();
 162   gdcm::Attribute<0x3006,0x0022> roinumber;
 163   roinumber.SetFromDataSet( nesteddsInfo );
 164   int nb1 = roinumber.GetValue();
 165
 166   // Check this is the same with the other item
 167   const gdcm::DataSet & nestedds = mItemContour->GetNestedDataSet();
 168   gdcm::Attribute<0x3006,0x0084> referencedroinumber;
 169   referencedroinumber.SetFromDataSet( nestedds );
 170   int nb2 = referencedroinumber.GetValue();
 171
 172   // Must never be different
 173   if (nb1 != nb2) {
 174     DD(nb2);
 175     DD(nb1);
 176     FATAL("nb1 must equal nb2" << std::endl);
 177   }
 178   mNumber = nb1;
 179
 180   // Retrieve ROI Name (in the info item)
 181   gdcm::Attribute<0x3006,0x26> roiname;
 182   roiname.SetFromDataSet( nesteddsInfo );
 183   mName = roiname.GetValue();
 184   // DD(mName);
 185
 186   // ROI Color [ROI Display Color]
 187   gdcm::Attribute<0x3006,0x002a> color = {};
 188   color.SetFromDataSet( nestedds );
 189   assert( color.GetNumberOfValues() == 3 );
 190   mColor[0] = color.GetValue(0);
 191   mColor[1] = color.GetValue(1);
 192   mColor[2] = color.GetValue(2);
 193
 194   // Read contours [Contour Sequence]
 195   gdcm::Tag tcsq(0x3006,0x0040);
 196   if( !nestedds.FindDataElement( tcsq ) )
 197     {
 198       std::cerr << "Warning. Could not read contour for structure <" << mName << ">, number" << mNumber << " ? I ignore it" << std::endl;
 199       SetDicomUptodateFlag(true);
 200       return false;
 201     }
 202   const gdcm::DataElement& csq = nestedds.GetDataElement( tcsq );
 203   mContoursSequenceOfItems = csq.GetValueAsSQ();
 204   gdcm::SmartPointer<gdcm::SequenceOfItems> & sqi2 = mContoursSequenceOfItems;
 205   if( !sqi2 || !sqi2->GetNumberOfItems() )
 206     {
 207     return false;
 208     }
 209   unsigned int nitems = sqi2->GetNumberOfItems();
 210
 211   for(unsigned int i = 0; i < nitems; ++i)
 212     {
 213       gdcm::Item & j = sqi2->GetItem(i+1); // Item start at #1
 214       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 215       c->SetTransformMatrix(mTransformMatrix);
 216       bool b = c->Read(&j);
 217       if (b) {
 218         mListOfContours.push_back(c);
 219       }
 220     }
 221   SetDicomUptodateFlag(true);
 222   return true;
 223 }
 224 #else
 225 void clitk::DicomRT_ROI::Read(std::map<int, std::string> & rois, gdcm::SQItem * item)
 226 {
 227   // ROI number [Referenced ROI Number]
 228   mNumber = atoi(item->GetEntryValue(0x3006,0x0084).c_str());
 229
 230   // Retrieve ROI Name
 231   mName = rois[mNumber];
 232
 233   // ROI Color [ROI Display Color]
 234   mColor = clitk::parse_string<double>(item->GetEntryValue(0x3006,0x002a),'\\');
 235
 236   // Read contours [Contour Sequence]
 237   gdcm::SeqEntry * contours=item->GetSeqEntry(0x3006,0x0040);
 238   if (contours) {
 239     int i=0;
 240     for(gdcm::SQItem* j=contours->GetFirstSQItem(); j!=0; j=contours->GetNextSQItem()) {
 241       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 242       c->SetTransformMatrix(mTransformMatrix);
 243       bool b = c->Read(j);
 244       if (b) {
 245         mListOfContours.push_back(c);
 246       }
 247       ++i;
 248     }
 249   }
 250   else {
 251     std::cerr << "Warning. Could not read contour for structure <" << mName << ">, number" << mNumber << " ? I ignore it" << std::endl;
 252   }
 253   SetDicomUptodateFlag(true);
 254 }
 255 #endif
 256 //--------------------------------------------------------------------
 257
 258
 259 //--------------------------------------------------------------------
 260 void clitk::DicomRT_ROI::SetImage(vvImage::Pointer image)
 261 {
 262   mImage = image;
 263 }
 264 //--------------------------------------------------------------------
 265
 266
 267 //--------------------------------------------------------------------
 268 vtkPolyData * clitk::DicomRT_ROI::GetMesh()
 269 {
 270   if (!mMeshIsUpToDate) {
 271     ComputeMeshFromContour();
 272   }
 273   return mMesh;
 274 }
 275 //--------------------------------------------------------------------
 276
 277
 278 //--------------------------------------------------------------------
 279 clitk::DicomRT_Contour * clitk::DicomRT_ROI::GetContour(int n)
 280 {
 281   return mListOfContours[n];
 282 }
 283 //--------------------------------------------------------------------
 284
 285
 286 //--------------------------------------------------------------------
 287 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeMeshFromContour()
 288 {
 289   vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> append = vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();
 290   for(unsigned int i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 291 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 292         append->AddInput(mListOfContours[i]->GetMesh());
 293 #else
 294         append->AddInputData(mListOfContours[i]->GetMesh());
 295 #endif
 296   }
 297   append->Update();
 298
 299   mMesh = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
 300   mMesh->DeepCopy(append->GetOutput());
 301   mMeshIsUpToDate = true;
 302 }
 303 //--------------------------------------------------------------------
 304
 305
 306 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
 307 //--------------------------------------------------------------------
 308 void clitk::DicomRT_ROI::UpdateDicomItem()
 309 {
 310   FATAL("Error : compile vv with itk4 + external gdcm");
 311
 312   if (GetDicomUptoDateFlag()) return;
 313   DD("ROI::UpdateDicomItem");
 314   DD(GetName());
 315
 316   // From now, only some item can be modified
 317
 318   // Set ROI Name 0x3006,0x26>
 319   gdcm::Attribute<0x3006,0x26> roiname;
 320   roiname.SetValue(GetName());
 321   gdcm::DataElement de = roiname.GetAsDataElement();
 322   gdcm::DataSet & ds = mItemInfo->GetNestedDataSet();
 323   ds.Replace(de);
 324
 325   // From MESH to CONTOURS
 326   ComputeContoursFromImage();
 327
 328   // Update contours
 329   DD(mListOfContours.size());
 330   for(uint i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 331     DD(i);
 332     DicomRT_Contour::Pointer contour = mListOfContours[i];
 333     contour->UpdateDicomItem();//mItemContour);
 334   }
 335
 336   // Nb of contours
 337   unsigned int nitems = mContoursSequenceOfItems->GetNumberOfItems();
 338   DD(nitems);
 339
 340   // Write [Contour Sequence] = 0x3006,0x0040)
 341   gdcm::DataSet & dsc = mItemContour->GetNestedDataSet();
 342   gdcm::Tag tcsq(0x3006,0x0040);
 343   const gdcm::DataElement& csq = dsc.GetDataElement( tcsq );
 344   gdcm::DataElement dec(csq);
 345   dec.SetValue(*mContoursSequenceOfItems);
 346   dsc.Replace(dec);
 347
 348   gdcm::DataSet & a = mContoursSequenceOfItems->GetItem(1).GetNestedDataSet();
 349   gdcm::Attribute<0x3006,0x0050> at;
 350   gdcm::Tag tcontourdata(0x3006,0x0050);
 351   gdcm::DataElement contourdata = a.GetDataElement( tcontourdata );
 352   at.SetFromDataElement( contourdata );
 353   const double* points = at.GetValues();
 354   DD(points[0]);
 355
 356 }
 357 //--------------------------------------------------------------------
 358 #endif
 359
 360 //--------------------------------------------------------------------
 361 void clitk::DicomRT_ROI::SetFromBinaryImage(vvImage::Pointer image, int n,
 362                                             std::string name,
 363                                             std::vector<double> color,
 364                                             std::string filename)
 365 {
 366   // ROI number [Referenced ROI Number]
 367   mNumber = n;
 368
 369   // ROI Name
 370   mName = name;
 371   mFilename = filename;
 372
 373   // ROI Color [ROI Display Color]
 374   mColor = color;
 375
 376   // No contours [Contour Sequence]
 377   mListOfContours.clear();
 378
 379   // Set image
 380   mImage = image;
 381 }
 382 //--------------------------------------------------------------------
 383
 384
 385 //--------------------------------------------------------------------
 386 vvImage * clitk::DicomRT_ROI::GetImage() const
 387 {
 388   return mImage;
 389 }
 390 //--------------------------------------------------------------------
 391
 392
 393 //--------------------------------------------------------------------
 394 void clitk::DicomRT_ROI::SetTransformMatrix(vtkMatrix4x4* matrix)
 395 {
 396   mTransformMatrix = matrix;
 397 }
 398 //--------------------------------------------------------------------
 399
 400
 401 //--------------------------------------------------------------------
 402 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeContoursFromImage()
 403 {
 404   FATAL("ComputeContoursFromImage should not be call. To be replace");
 405   DD("ComputeMeshFromImage");
 406
 407   // Check that an image is loaded
 408   if (!mImage) return;
 409
 410   // Only consider 3D here
 411   if (mImage->GetNumberOfDimensions() != 3) {
 412     FATAL("DicomRT_ROI::ComputeMeshFromImage only work with 3D images");
 413   }
 414
 415   // Get the VTK image
 416   vtkImageData * image = mImage->GetVTKImages()[0];
 417
 418   // Get initial extend for the clipping
 419   vtkSmartPointer<vtkImageClip> clipper = vtkSmartPointer<vtkImageClip>::New();
 420 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 421   clipper->SetInput(image);
 422 #else
 423   clipper->SetInputData(image);
 424 #endif
 425
 426   int* extent = image->GetExtent();
 427   DDV(extent, 6);
 428   //  std::vector<int> extend;
 429
 430
 431   // Loop on slice
 432   uint n = image->GetDimensions()[2];
 433   DD(n);
 434   DD(mListOfContours.size());
 435   mListOfContours.resize(n); /// ???FIXME
 436   DD(mListOfContours.size());
 437   std::vector<vtkSmartPointer<vtkPolyData> > contours;
 438   for(uint i=0; i<n; i++) {
 439     DD(i);
 440
 441     // FIXME     vtkDiscreteMarchingCubes INSTEAD
 442
 443
 444     vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares> squares = vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares>::New();
 445 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 446     squares->SetInput(image);
 447 #else
 448     squares->SetInputData(image);
 449 #endif
 450     squares->SetImageRange(extent[0], extent[1], extent[2], extent[3], i, i);
 451     squares->SetValue(1, 1.0);
 452     squares->Update();
 453     DD(squares->GetNumberOfContours());
 454
 455     //clitk::DicomRT_Contour * contour = new clitk::DicomRT_Contour();
 456     //mListOfContours[i]->SetMesh(squares->GetOutput());
 457
 458
 459     vtkSmartPointer<vtkPolyData> m = squares->GetOutput();
 460     contours.push_back(m);
 461
 462     /*
 463     // Clip to the current slice
 464     extent[4] = extent[5] = image->GetOrigin()[2]+i*image->GetSpacing()[2];
 465     DDV(extent, 6);
 466     // Prepare the marching squares
 467     vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares> squares = vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares>::New();
 468     clipper->SetOutputWholeExtent(extent[0],extent[1],extent[2],
 469                                 extent[3],extent[4],extent[5]);
 470
 471     squares->SetInput(clipper->GetOutput());
 472     squares->Update();
 473     DD(squares->GetNumberOfContours());
 474     mListOfContours[i]->SetMesh(squares->GetOutput());
 475     */
 476   }
 477   DD("done");
 478
 479   vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> append = vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();
 480   for(unsigned int i=0; i<n; i++) {
 481 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 482     append->AddInput(contours[i]);
 483 #else
 484     append->AddInputData(contours[i]);
 485 #endif
 486   }
 487   append->Update();
 488
 489   mMesh = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
 490   mMesh->DeepCopy(append->GetOutput());
 491
 492   // Write vtk
 493   vtkPolyDataWriter * w = vtkPolyDataWriter::New();
 494 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 495   w->SetInput(mMesh);
 496 #else
 497   w->SetInputData(mMesh);
 498 #endif
 499   w->SetFileName("toto.vtk");
 500   w->Write();
 501
 502   DD("done");
 503 }
 504 //--------------------------------------------------------------------
 505
 506
 507 //--------------------------------------------------------------------
 508 #if CLITK_USE_SYSTEM_GDCM == 1
 509 void clitk::DicomRT_ROI::Read(vtkSmartPointer<vtkGDCMPolyDataReader> & reader, int roiindex)
 510 {
 511   vtkRTStructSetProperties * p = reader->GetRTStructSetProperties();
 512
 513   mName = p->GetStructureSetROIName(roiindex);
 514   mNumber = p->GetStructureSetROINumber(roiindex);
 515
 516   //mColor = //FIXME !!
 517
 518   // gdcm::Attribute<0x3006,0x002a> color = {};
 519
 520   // const gdcm::DataSet & nestedds = mItemContour->GetNestedDataSet();
 521   // color.SetFromDataSet( nestedds );
 522   // assert( color.GetNumberOfValues() == 3 );
 523   // mColor[0] = color.GetValue(0);
 524   // mColor[1] = color.GetValue(1);
 525   // mColor[2] = color.GetValue(2);
 526
 527
 528   SetDicomUptodateFlag(true);
 529   // Get the contour
 530   mMesh =  reader->GetOutput(roiindex);
 531   DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 532   c->SetTransformMatrix(mTransformMatrix);
 533   c->SetMesh(mMesh); // FIXME no GetZ, not GetPoints
 534   mMeshIsUpToDate = true;
 535   mListOfContours.push_back(c);
 536 }
 537 #endif
 538 //--------------------------------------------------------------------
 539