itk/clitkBackProjectImageFilter.h

   1 /*=========================================================================
   2   Program:   vv                     http://www.creatis.insa-lyon.fr/rio/vv
   3
   4   Authors belong to:
   5   - University of LYON              http://www.universite-lyon.fr/
   6   - Léon Bérard cancer center       http://www.centreleonberard.fr
   7   - CREATIS CNRS laboratory         http://www.creatis.insa-lyon.fr
   8
   9   This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  10   the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  11   PURPOSE.  See the copyright notices for more information.
  12
  13   It is distributed under dual licence
  14
  15   - BSD        See included LICENSE.txt file
  16   - CeCILL-B   http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL-B_V1-en.html
  17 ===========================================================================**/
  18 #ifndef __clitkBackProjectImageFilter_h
  19 #define __clitkBackProjectImageFilter_h
  20 #include "clitkTransformUtilities.h"
  21
  22 //itk include
  23 #include "itkInterpolateImageFunction.h"
  24 #include "itkImageToImageFilter.h"
  25 #include "itkTransform.h"
  26 #include "itkVector.h"
  27
  28
  29 namespace clitk
  30 {
  31
  32   template <class InputImageType, class OutputImageType>
  33   class ITK_EXPORT BackProjectImageFilter :
  34     public itk::ImageToImageFilter<InputImageType,OutputImageType>
  35   {
  36   public:
  37     //------------------------------------
  38     // Standard itk typedefs
  39     //-----------------------------------
  40     typedef BackProjectImageFilter                                  Self;
  41     typedef itk::ImageToImageFilter<InputImageType,OutputImageType> Superclass;
  42     typedef itk::SmartPointer<Self>                                 Pointer;
  43     typedef itk::SmartPointer<const Self>                           ConstPointer;
  44
  45     /** Method for creation through the object factory. */
  46     itkNewMacro(Self);
  47
  48     /** Run-time type information (and related methods). */
  49     itkTypeMacro(BackProjectImageFilter, ImageToImageFilter);
  50
  51     /** Dimension of the domain space. */
  52     itkStaticConstMacro(InputImageDimension, unsigned int, Superclass::InputImageDimension);
  53     itkStaticConstMacro(OutputImageDimension, unsigned int, Superclass::OutputImageDimension);
  54
  55     //------------------------------------
  56     // Typedefs
  57     //------------------------------------
  58     typedef typename InputImageType::Pointer InputImagePointer;
  59     typedef typename InputImageType::ConstPointer InputImageConstPointer;
  60     typedef typename InputImageType::PixelType InputPixelType;
  61     typedef typename InputImageType::SizeType InputSizeType;
  62     typedef typename InputImageType::SpacingType InputSpacingType;
  63     typedef typename InputImageType::DirectionType InputDirectionType;
  64     typedef typename InputImageType::IndexType InputIndexType;
  65     typedef typename InputImageType::PointType InputPointType;
  66     typedef typename itk::ContinuousIndex<double,InputImageDimension> ContinuousInputIndexType;
  67     typedef typename InputImageType::RegionType InputImageRegionType;
  68     typedef itk::Vector<double,InputImageDimension+1> HomogeneInputVectorType;
  69     typedef itk::Vector<double,InputImageDimension> Homogene2DVectorType;
  70     typedef itk::Point<double,InputImageDimension+1> HomogeneInputPointType;
  71     typedef itk::Point<double,InputImageDimension> Homogene2DPointType;
  72
  73     typedef typename OutputImageType::Pointer OutputImagePointer;
  74     typedef typename OutputImageType::ConstPointer OutputImageConstPointer;
  75     typedef typename OutputImageType::PixelType OutputPixelType;
  76     typedef typename OutputImageType::SizeType OutputSizeType;
  77     typedef typename OutputImageType::SpacingType OutputSpacingType;
  78     typedef typename OutputImageType::DirectionType OutputDirectionType;
  79     typedef typename OutputImageType::IndexType OutputIndexType;
  80     typedef typename OutputImageType::PointType OutputPointType;
  81     typedef typename itk::ContinuousIndex<double,OutputImageDimension> ContinuousOutputIndexType;
  82     typedef typename OutputImageType::RegionType OutputImageRegionType;
  83     typedef itk::Vector<double,OutputImageDimension+1> HomogeneOutputVectorType;
  84     typedef itk::Point<double,OutputImageDimension+1> HomogeneOutputPointType;
  85
  86     typedef itk::Matrix<double,4,4> MatrixType;
  87
  88     //------------------------------------
  89     // Projection geometry
  90     //-----------------------------------
  91     void SetIsoCenter( const OutputPointType& i )
  92     {
  93       if( m_IsoCenter!=i)
  94         {
  95           m_IsoCenter=i;
  96           m_IsInitialized=false;
  97           this->Modified();
  98         }
  99     }
 100
 101     void SetSourceToScreen(const double &s)
 102     {
 103       if( m_SourceToScreen!=s)
 104         {
 105           m_SourceToScreen=s;
 106           m_IsInitialized=false;
 107           this->Modified();
 108         }
 109     }
 110
 111     void SetSourceToAxis( const double& s)
 112     {
 113       if( m_SourceToAxis!=s)
 114         {
 115           m_SourceToAxis=s;
 116           m_IsInitialized=false;
 117           this->Modified();
 118         }
 119     }
 120
 121     void SetProjectionAngle(const double& s)
 122     {
 123       if( m_SourceToScreen!=s)
 124         {
 125           m_ProjectionAngle=s;
 126           m_IsInitialized=false;
 127           this->Modified();
 128         }
 129     }
 130
 131     void SetRigidTransformMatrix(const MatrixType& m)
 132     {
 133       if(m_RigidTransformMatrix != m)
 134         {
 135           m_RigidTransformMatrix=m;
 136           m_IsInitialized=false;
 137           this->Modified();
 138         }
 139     }
 140
 141     void SetEdgePaddingValue(const OutputPixelType& p)
 142     {
 143       if (m_EdgePaddingValue!=p)
 144         {
 145           m_EdgePaddingValue=p;
 146           m_IsInitialized=false;
 147           this->Modified();
 148         }
 149     }
 150
 151     void SetPanelShift(double x, double y)
 152     {
 153       m_PanelShift[0] = x;
 154       m_PanelShift[1] = y;
 155     }
 156     //     itkSetMacro(IsoCenter, OutputPointType);
 157     //     itkGetConstReferenceMacro(IsoCenter, OutputPointType)
 158     //     itkSetMacro( SourceToScreen, double );
 159     //     itkGetMacro( SourceToScreen, double );
 160     //     itkSetMacro( SourceToAxis, double );
 161     //     itkGetMacro( SourceToAxis, double );
 162     //     itkSetMacro(RigidTransformMatrix, itk::Matrix<double,4,4>));
 163     //     itkGetConstReferenceMacro(RigidTransformMatrix, itk::Matrix<double,4,4>);
 164     //     void SetRigidTransformMatrix(const  itk::Matrix<double,4,4> & m);
 165     //     itk::Matrix<double,4,4> GetRigidTransformMatrix( void ){return m_RigidTransformMatrix;}
 166     //     itkSetMacro( EdgePaddingValue, OutputPixelType );
 167     //     itkGetMacro( EdgePaddingValue, OutputPixelType );
 168     //     itkSetMacro( ProjectionAngle, double );
 169     //     itkGetMacro( ProjectionAngle, double );
 170
 171     //-----------------------------------
 172     //Output image properties
 173     //-----------------------------------
 174     void SetOutputSize(const OutputSizeType& p)
 175     {
 176       if (m_OutputSize!=p)
 177         {
 178           m_OutputSize=p;
 179           m_IsInitialized=false;
 180           this->Modified();
 181         }
 182     }
 183
 184     /** Set the output image spacing. */
 185     void SetOutputSpacing(const OutputSpacingType & p)
 186     {
 187       if (m_OutputSpacing!=p)
 188         {
 189           m_OutputSpacing=p;
 190           m_IsInitialized=false;
 191           this->Modified();
 192         }
 193     }
 194
 195     /** Set the output image origin. */
 196     void SetOutputOrigin(const OutputPointType& p)
 197     {
 198       if (m_OutputOrigin!=p)
 199         {
 200           m_OutputOrigin=p;
 201           m_IsInitialized=false;
 202           this->Modified();
 203         }
 204     }
 205
 206     /** Helper method to set the output parameters based on this image */
 207     void SetOutputParametersFromImage( const OutputImagePointer image );
 208
 209     /** Helper method to set the output parameters based on this image */
 210     void SetOutputParametersFromImage( const OutputImageConstPointer  image );
 211
 212
 213     void Initialize(void) throw (itk::ExceptionObject);
 214
 215   protected:
 216
 217     // Constructor
 218     BackProjectImageFilter();
 219
 220     // Destructor
 221     ~BackProjectImageFilter(){};
 222
 223     // Print the object
 224     void PrintSelf(std::ostream& os, itk::Indent indent) const;
 225
 226     // Calculate the projection matrix
 227     void CalculateProjectionMatrix(void);
 228
 229     // Calculate the coordinate increments
 230     void CalculateCoordinateIncrements( void );
 231
 232     /** Overrides GenerateInputRequestedRegion() in order to inform
 233      * the pipeline execution model of different input requested regions
 234      * than the output requested region.
 235      * \sa ImageToImageFilter::GenerateInputRequestedRegion() */
 236     virtual void GenerateInputRequestedRegion();
 237
 238     // Generate Output Information
 239     virtual void GenerateOutputInformation (void);
 240
 241     // Threaded Generate Data
 242     void BeforeThreadedGenerateData(void );
 243
 244     // Threaded Generate Data
 245     void ThreadedGenerateData(const OutputImageRegionType & outputRegionForThread, itk::ThreadIdType threadId );
 246
 247     //------------------------------------------------
 248     //Member data
 249     //------------------------------------------------
 250     bool m_IsInitialized;
 251
 252     // Input
 253     InputImagePointer m_ModifiedInput;
 254
 255     // Projection geometry
 256     OutputPointType m_IsoCenter;
 257     itk::Matrix<double,3,4>  m_ProjectionMatrix;
 258     HomogeneInputVectorType m_LineInc, m_ColInc, m_PlaneInc;
 259     // Homogene2DVectorType m_LineInc, m_ColInc, m_PlaneInc;
 260     MatrixType  m_RigidTransformMatrix;
 261     double  m_SourceToScreen;
 262     double  m_SourceToAxis;
 263     OutputPixelType m_EdgePaddingValue;
 264     double m_ProjectionAngle;
 265     double m_PanelShift[2];
 266
 267     // Output image info
 268     OutputSizeType                m_OutputSize;        // Size of the output image
 269     OutputSpacingType             m_OutputSpacing;     // output image spacing
 270     OutputPointType               m_OutputOrigin;      // output image origin
 271
 272   private:
 273     BackProjectImageFilter( const Self& ); //purposely not implemented
 274     void operator=( const Self& ); //purposely not implemented
 275
 276
 277   };
 278
 279 } // namespace clitk
 280
 281 #ifndef ITK_MANUAL_INSTANTIATION
 282 #include "clitkBackProjectImageFilter.txx"
 283 #endif
 284
 285 #endif