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     }
 208   unsigned int nitems = sqi2->GetNumberOfItems();
 209
 210   for(unsigned int i = 0; i < nitems; ++i)
 211     {
 212       gdcm::Item & j = sqi2->GetItem(i+1); // Item start at #1
 213       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 214       c->SetTransformMatrix(mTransformMatrix);
 215       bool b = c->Read(&j);
 216       if (b) {
 217         mListOfContours.push_back(c);
 218       }
 219     }
 220   SetDicomUptodateFlag(true);
 221   return true;
 222 }
 223 #else
 224 void clitk::DicomRT_ROI::Read(std::map<int, std::string> & rois, gdcm::SQItem * item)
 225 {
 226   // ROI number [Referenced ROI Number]
 227   mNumber = atoi(item->GetEntryValue(0x3006,0x0084).c_str());
 228
 229   // Retrieve ROI Name
 230   mName = rois[mNumber];
 231
 232   // ROI Color [ROI Display Color]
 233   mColor = clitk::parse_string<double>(item->GetEntryValue(0x3006,0x002a),'\\');
 234
 235   // Read contours [Contour Sequence]
 236   gdcm::SeqEntry * contours=item->GetSeqEntry(0x3006,0x0040);
 237   if (contours) {
 238     int i=0;
 239     for(gdcm::SQItem* j=contours->GetFirstSQItem(); j!=0; j=contours->GetNextSQItem()) {
 240       DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 241       c->SetTransformMatrix(mTransformMatrix);
 242       bool b = c->Read(j);
 243       if (b) {
 244         mListOfContours.push_back(c);
 245       }
 246       ++i;
 247     }
 248   }
 249   else {
 250     std::cerr << "Warning. Could not read contour for structure <" << mName << ">, number" << mNumber << " ? I ignore it" << std::endl;
 251   }
 252   SetDicomUptodateFlag(true);
 253 }
 254 #endif
 255 //--------------------------------------------------------------------
 256
 257
 258 //--------------------------------------------------------------------
 259 void clitk::DicomRT_ROI::SetImage(vvImage::Pointer image)
 260 {
 261   mImage = image;
 262 }
 263 //--------------------------------------------------------------------
 264
 265
 266 //--------------------------------------------------------------------
 267 vtkPolyData * clitk::DicomRT_ROI::GetMesh()
 268 {
 269   if (!mMeshIsUpToDate) {
 270     ComputeMeshFromContour();
 271   }
 272   return mMesh;
 273 }
 274 //--------------------------------------------------------------------
 275
 276
 277 //--------------------------------------------------------------------
 278 clitk::DicomRT_Contour * clitk::DicomRT_ROI::GetContour(int n)
 279 {
 280   return mListOfContours[n];
 281 }
 282 //--------------------------------------------------------------------
 283
 284
 285 //--------------------------------------------------------------------
 286 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeMeshFromContour()
 287 {
 288   vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> append = vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();
 289   for(unsigned int i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 290 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 291         append->AddInput(mListOfContours[i]->GetMesh());
 292 #else
 293         append->AddInputData(mListOfContours[i]->GetMesh());
 294 #endif
 295   }
 296   append->Update();
 297
 298   mMesh = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
 299   mMesh->DeepCopy(append->GetOutput());
 300   mMeshIsUpToDate = true;
 301 }
 302 //--------------------------------------------------------------------
 303
 304
 305 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
 306 //--------------------------------------------------------------------
 307 void clitk::DicomRT_ROI::UpdateDicomItem()
 308 {
 309   FATAL("Error : compile vv with itk4 + external gdcm");
 310
 311   if (GetDicomUptoDateFlag()) return;
 312   DD("ROI::UpdateDicomItem");
 313   DD(GetName());
 314
 315   // From now, only some item can be modified
 316
 317   // Set ROI Name 0x3006,0x26>
 318   gdcm::Attribute<0x3006,0x26> roiname;
 319   roiname.SetValue(GetName());
 320   gdcm::DataElement de = roiname.GetAsDataElement();
 321   gdcm::DataSet & ds = mItemInfo->GetNestedDataSet();
 322   ds.Replace(de);
 323
 324   // From MESH to CONTOURS
 325   ComputeContoursFromImage();
 326
 327   // Update contours
 328   DD(mListOfContours.size());
 329   for(uint i=0; i<mListOfContours.size(); i++) {
 330     DD(i);
 331     DicomRT_Contour::Pointer contour = mListOfContours[i];
 332     contour->UpdateDicomItem();//mItemContour);
 333   }
 334
 335   // Nb of contours
 336   unsigned int nitems = mContoursSequenceOfItems->GetNumberOfItems();
 337   DD(nitems);
 338
 339   // Write [Contour Sequence] = 0x3006,0x0040)
 340   gdcm::DataSet & dsc = mItemContour->GetNestedDataSet();
 341   gdcm::Tag tcsq(0x3006,0x0040);
 342   const gdcm::DataElement& csq = dsc.GetDataElement( tcsq );
 343   gdcm::DataElement dec(csq);
 344   dec.SetValue(*mContoursSequenceOfItems);
 345   dsc.Replace(dec);
 346
 347   gdcm::DataSet & a = mContoursSequenceOfItems->GetItem(1).GetNestedDataSet();
 348   gdcm::Attribute<0x3006,0x0050> at;
 349   gdcm::Tag tcontourdata(0x3006,0x0050);
 350   gdcm::DataElement contourdata = a.GetDataElement( tcontourdata );
 351   at.SetFromDataElement( contourdata );
 352   const double* points = at.GetValues();
 353   DD(points[0]);
 354
 355 }
 356 //--------------------------------------------------------------------
 357 #endif
 358
 359 //--------------------------------------------------------------------
 360 void clitk::DicomRT_ROI::SetFromBinaryImage(vvImage::Pointer image, int n,
 361                                             std::string name,
 362                                             std::vector<double> color,
 363                                             std::string filename)
 364 {
 365   // ROI number [Referenced ROI Number]
 366   mNumber = n;
 367
 368   // ROI Name
 369   mName = name;
 370   mFilename = filename;
 371
 372   // ROI Color [ROI Display Color]
 373   mColor = color;
 374
 375   // No contours [Contour Sequence]
 376   mListOfContours.clear();
 377
 378   // Set image
 379   mImage = image;
 380 }
 381 //--------------------------------------------------------------------
 382
 383
 384 //--------------------------------------------------------------------
 385 vvImage * clitk::DicomRT_ROI::GetImage() const
 386 {
 387   return mImage;
 388 }
 389 //--------------------------------------------------------------------
 390
 391
 392 //--------------------------------------------------------------------
 393 void clitk::DicomRT_ROI::SetTransformMatrix(vtkMatrix4x4* matrix)
 394 {
 395   mTransformMatrix = matrix;
 396 }
 397 //--------------------------------------------------------------------
 398
 399
 400 //--------------------------------------------------------------------
 401 void clitk::DicomRT_ROI::ComputeContoursFromImage()
 402 {
 403   FATAL("ComputeContoursFromImage should not be call. To be replace");
 404   DD("ComputeMeshFromImage");
 405
 406   // Check that an image is loaded
 407   if (!mImage) return;
 408
 409   // Only consider 3D here
 410   if (mImage->GetNumberOfDimensions() != 3) {
 411     FATAL("DicomRT_ROI::ComputeMeshFromImage only work with 3D images");
 412   }
 413
 414   // Get the VTK image
 415   vtkImageData * image = mImage->GetVTKImages()[0];
 416
 417   // Get initial extend for the clipping
 418   vtkSmartPointer<vtkImageClip> clipper = vtkSmartPointer<vtkImageClip>::New();
 419 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 420   clipper->SetInput(image);
 421 #else
 422   clipper->SetInputData(image);
 423 #endif
 424
 425   int* extent = image->GetExtent();
 426   DDV(extent, 6);
 427   //  std::vector<int> extend;
 428
 429
 430   // Loop on slice
 431   uint n = image->GetDimensions()[2];
 432   DD(n);
 433   DD(mListOfContours.size());
 434   mListOfContours.resize(n); /// ???FIXME
 435   DD(mListOfContours.size());
 436   std::vector<vtkSmartPointer<vtkPolyData> > contours;
 437   for(uint i=0; i<n; i++) {
 438     DD(i);
 439
 440     // FIXME     vtkDiscreteMarchingCubes INSTEAD
 441
 442
 443     vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares> squares = vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares>::New();
 444 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 445     squares->SetInput(image);
 446 #else
 447     squares->SetInputData(image);
 448 #endif
 449     squares->SetImageRange(extent[0], extent[1], extent[2], extent[3], i, i);
 450     squares->SetValue(1, 1.0);
 451     squares->Update();
 452     DD(squares->GetNumberOfContours());
 453
 454     //clitk::DicomRT_Contour * contour = new clitk::DicomRT_Contour();
 455     //mListOfContours[i]->SetMesh(squares->GetOutput());
 456
 457
 458     vtkSmartPointer<vtkPolyData> m = squares->GetOutput();
 459     contours.push_back(m);
 460
 461     /*
 462     // Clip to the current slice
 463     extent[4] = extent[5] = image->GetOrigin()[2]+i*image->GetSpacing()[2];
 464     DDV(extent, 6);
 465     // Prepare the marching squares
 466     vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares> squares = vtkSmartPointer<vtkMarchingSquares>::New();
 467     clipper->SetOutputWholeExtent(extent[0],extent[1],extent[2],
 468                                 extent[3],extent[4],extent[5]);
 469
 470     squares->SetInput(clipper->GetOutput());
 471     squares->Update();
 472     DD(squares->GetNumberOfContours());
 473     mListOfContours[i]->SetMesh(squares->GetOutput());
 474     */
 475   }
 476   DD("done");
 477
 478   vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> append = vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();
 479   for(unsigned int i=0; i<n; i++) {
 480 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 481     append->AddInput(contours[i]);
 482 #else
 483     append->AddInputData(contours[i]);
 484 #endif
 485   }
 486   append->Update();
 487
 488   mMesh = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
 489   mMesh->DeepCopy(append->GetOutput());
 490
 491   // Write vtk
 492   vtkPolyDataWriter * w = vtkPolyDataWriter::New();
 493 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 494   w->SetInput(mMesh);
 495 #else
 496   w->SetInputData(mMesh);
 497 #endif
 498   w->SetFileName("toto.vtk");
 499   w->Write();
 500
 501   DD("done");
 502 }
 503 //--------------------------------------------------------------------
 504
 505
 506 //--------------------------------------------------------------------
 507 #if CLITK_USE_SYSTEM_GDCM == 1
 508 void clitk::DicomRT_ROI::Read(vtkSmartPointer<vtkGDCMPolyDataReader> & reader, int roiindex)
 509 {
 510   vtkRTStructSetProperties * p = reader->GetRTStructSetProperties();
 511
 512   mName = p->GetStructureSetROIName(roiindex);
 513   mNumber = p->GetStructureSetROINumber(roiindex);
 514
 515   //mColor = //FIXME !!
 516
 517   // gdcm::Attribute<0x3006,0x002a> color = {};
 518
 519   // const gdcm::DataSet & nestedds = mItemContour->GetNestedDataSet();
 520   // color.SetFromDataSet( nestedds );
 521   // assert( color.GetNumberOfValues() == 3 );
 522   // mColor[0] = color.GetValue(0);
 523   // mColor[1] = color.GetValue(1);
 524   // mColor[2] = color.GetValue(2);
 525
 526
 527   SetDicomUptodateFlag(true);
 528   // Get the contour
 529   mMesh =  reader->GetOutput(roiindex);
 530   DicomRT_Contour::Pointer c = DicomRT_Contour::New();
 531   c->SetTransformMatrix(mTransformMatrix);
 532   c->SetMesh(mMesh); // FIXME no GetZ, not GetPoints
 533   mMeshIsUpToDate = true;
 534   mListOfContours.push_back(c);
 535 }
 536 #endif
 537 //--------------------------------------------------------------------
 538