tools/clitkDicom2Image.cxx

   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
  19 // clitk includes
  20 #include "clitkIO.h"
  21 #include "clitkDicom2Image_ggo.h"
  22 #include "clitkCommon.h"
  23 #include "clitkImageCommon.h"
  24 #include "vvImageReader.h"
  25 #include "vvImageWriter.h"
  26 #include <itkGDCMImageIO.h>
  27 #include <itkGDCMSeriesFileNames.h>
  28 #include <gdcmFile.h>
  29 #include <vtkVersion.h>
  30 #include <vtkImageChangeInformation.h>
  31 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
  32   #include <gdcmImageHelper.h>
  33   #include <gdcmAttribute.h>
  34   #include <gdcmReader.h>
  35 #endif
  36
  37 #include <set>
  38
  39 //====================================================================
  40 int main(int argc, char * argv[])
  41 {
  42   // init command line
  43   GGO(clitkDicom2Image, args_info);
  44   CLITK_INIT;
  45
  46   std::vector<std::string> input_files;
  47   ///if std_input is given, read the input files from stdin
  48   if (args_info.std_input_given) {
  49     while (true) {
  50       std::string tmp;
  51       std::cin >> tmp;
  52       if(std::cin.good())
  53         input_files.push_back(tmp);
  54       else break;
  55     }
  56     args_info.inputs_num=input_files.size();
  57   } else for (unsigned int i=0; i<args_info.inputs_num; i++)
  58       input_files.push_back(args_info.inputs[i]);
  59
  60   //Get GDCMSeriesFileNames order to sort filenames
  61   typedef itk::GDCMSeriesFileNames NamesGeneratorType;
  62   NamesGeneratorType::Pointer nameGenerator = NamesGeneratorType::New();
  63   nameGenerator->SetUseSeriesDetails(true);
  64   std::string folderName=".";
  65   const size_t last_slash_idx = input_files[0].rfind('/');
  66   if (std::string::npos != last_slash_idx)
  67     folderName = input_files[0].substr(0, last_slash_idx);
  68   nameGenerator->SetInputDirectory(folderName);
  69
  70   //===========================================
  71   /// Get slices locations ...
  72   std::string series_UID = "";
  73   std::set<std::string> series_UIDs;
  74   std::map< std::string, std::vector<double> > theorigin;
  75   std::map< std::string, std::vector<double> > theorientation;
  76   std::map< std::string, std::vector<double> > sliceLocations;
  77   std::map< std::string, std::vector<std::string> > seriesFiles;
  78 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
  79   if (args_info.verbose_flag)
  80     std::cout << "Using GDCM-2.x" << std::endl;
  81 #else
  82   if (args_info.verbose_flag) {
  83     std::cout << "Not using GDCM-2.x" << std::endl;
  84     std::cout<< "The image orientation is not supported with this version of GDCM" <<std::endl;
  85   }
  86 #endif
  87   for(unsigned int i=0; i<args_info.inputs_num; i++) {
  88     if (args_info.verbose_flag)
  89         std::cout << "Reading <" << input_files[i] << std::endl;
  90 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
  91     gdcm::Reader hreader;
  92     hreader.SetFileName(input_files[i].c_str());
  93     hreader.Read();
  94     gdcm::DataSet& ds = hreader.GetFile().GetDataSet();
  95
  96     if (args_info.extract_series_flag) {
  97       gdcm::Attribute<0x20,0x000e> series_UID_att;
  98       series_UID_att.SetFromDataSet(ds);
  99       series_UID = series_UID_att.GetValue();
 100     }
 101
 102     series_UIDs.insert(series_UID);
 103     theorigin[series_UID] = gdcm::ImageHelper::GetOriginValue(hreader.GetFile());
 104     theorientation[series_UID] = gdcm::ImageHelper::GetDirectionCosinesValue(hreader.GetFile());
 105     if (args_info.patientSystem_flag) {
 106       double n1 = theorientation[series_UID][1]*theorientation[series_UID][5]-
 107                   theorientation[series_UID][2]*theorientation[series_UID][4];
 108       double n2 = theorientation[series_UID][3]*theorientation[series_UID][2]-
 109                   theorientation[series_UID][5]*theorientation[series_UID][0];
 110       double n3 = theorientation[series_UID][0]*theorientation[series_UID][4]-
 111                   theorientation[series_UID][1]*theorientation[series_UID][3];
 112       double sloc = theorigin[series_UID][0]*n1+
 113                     theorigin[series_UID][1]*n2+
 114                     theorigin[series_UID][2]*n3;
 115       sliceLocations[series_UID].push_back(sloc);
 116     } else
 117       sliceLocations[series_UID].push_back(theorigin[series_UID][2]);
 118     seriesFiles[series_UID].push_back(input_files[i]);
 119
 120     gdcm::Attribute<0x28, 0x100> pixel_size;
 121     pixel_size.SetFromDataSet(ds);
 122     /* if (pixel_size.GetValue() != 16)
 123        {
 124        std::cerr << "Pixel type not 2 bytes ! " << std::endl;
 125        std::cerr << "In file " << input_files[i] << std::endl;
 126        exit(0);
 127        }
 128     */
 129 #else
 130   gdcm::File *header = new gdcm::File();
 131   header->SetFileName(input_files[i]);
 132   header->SetMaxSizeLoadEntry(16384); // required ?
 133   header->Load();
 134
 135   if (args_info.extract_series_flag) {
 136     series_UID = header->GetEntryValue(0x20,0x000e).c_str();
 137   }
 138
 139   series_UIDs.insert(series_UID);
 140   theorigin[series_UID].resize(3);
 141   theorigin[series_UID][0] = header->GetXOrigin();
 142   theorigin[series_UID][1] = header->GetYOrigin();
 143   theorigin[series_UID][2] = header->GetZOrigin();
 144   sliceLocations[series_UID].push_back(theorigin[series_UID][2]);
 145   seriesFiles[series_UID].push_back(input_files[i]);
 146   /*if (header->GetPixelSize() != 2) {
 147     std::cerr << "Pixel type 2 bytes ! " << std::endl;
 148     std::cerr << "In file " << input_files[i] << std::endl;
 149     exit(0);
 150   }
 151   */
 152 #endif
 153   }
 154
 155   //===========================================
 156   // Sort slices locations ...
 157   std::set<std::string>::iterator sn = series_UIDs.begin();
 158   while ( sn != series_UIDs.end() ) {
 159     std::vector<double> locs = sliceLocations[*sn];
 160     std::vector<double> origin = theorigin[*sn];
 161     std::vector<std::string> files = seriesFiles[*sn];
 162     std::vector<int> sliceIndex;
 163     //clitk::GetSortedIndex(locs, sliceIndex);
 164     //Look for files into GDCMSeriesFileNames, because it sorts files correctly and take the order
 165     const std::vector<std::string> & temp = nameGenerator->GetFileNames(*sn);
 166     for(unsigned int i=0; i<files.size(); i++) {
 167       int j(0);
 168       while (sliceIndex.size()==i && j<temp.size()) {
 169         const size_t last_slash_idx2 = temp[j].rfind('/');
 170         std::string tempFilename(temp[j]);
 171         if (std::string::npos != last_slash_idx2)
 172           tempFilename = temp[j].substr(last_slash_idx2+1, temp[j].size()-1);
 173         if (tempFilename == files[i])
 174           sliceIndex.push_back(j);
 175         ++j;
 176       }
 177     }
 178
 179     if (args_info.verbose_flag) {
 180       std::cout << locs[sliceIndex[0]] << " -> "
 181                 << sliceIndex[0] << " / " << 0 << " => "
 182                 << "0 mm "
 183                 << files[sliceIndex[0]]
 184                 << std::endl;
 185       for(unsigned int i=1; i<sliceIndex.size(); i++) {
 186         std::cout << locs[sliceIndex[i]] << " -> "
 187                   << sliceIndex[i] << " / " << i << " => "
 188                   << locs[sliceIndex[i]] - locs[sliceIndex[i-1]]
 189                   << "mm "
 190                   << files[sliceIndex[i]]
 191                   << std::endl;
 192       }
 193     }
 194
 195     //===========================================
 196     // Analyze slices locations ...
 197     double currentDist;
 198     double dist=0;
 199     double tolerance = args_info.tolerance_arg;
 200     double previous = locs[sliceIndex[0]];
 201     for(unsigned int i=1; i<sliceIndex.size(); i++) {
 202       currentDist = locs[sliceIndex[i]]-previous;
 203       if (i!=1) {
 204         if (fabs(dist-currentDist) > tolerance) {
 205           std::cout << "ERROR : " << std::endl
 206                     << "Current slice pos is  = " << locs[sliceIndex[i]] << std::endl
 207                     << "Previous slice pos is = " << previous << std::endl
 208                     << "Current file is       = " << files[sliceIndex[i]] << std::endl
 209                     << "Current index is      = " << i << std::endl
 210                     << "Current sortindex is  = " << sliceIndex[i] << std::endl
 211                     << "Current slice diff    = " << dist << std::endl
 212                     << "Current error         = " << fabs(dist-currentDist) << std::endl;
 213           exit(1);
 214         }
 215       } else dist = currentDist;
 216       previous = locs[sliceIndex[i]];
 217     }
 218
 219     //===========================================
 220     // Create ordered vector of filenames
 221     std::vector<std::string> sorted_files;
 222     sorted_files.resize(sliceIndex.size());
 223     for(unsigned int i=0; i<sliceIndex.size(); i++)
 224       sorted_files[i] = files[ sliceIndex[i] ];
 225
 226     //===========================================
 227     // Read write serie
 228     vvImageReader::Pointer reader = vvImageReader::New();
 229     reader->SetInputFilenames(sorted_files);
 230     reader->SetPatientCoordinateSystem(args_info.patientSystem_flag);
 231     reader->Update(vvImageReader::DICOM);
 232     if (reader->GetLastError().size() != 0) {
 233       std::cerr << reader->GetLastError() << std::endl;
 234       return 1;
 235     }
 236
 237     vvImage::Pointer image = reader->GetOutput();
 238     vtkImageData* vtk_image = image->GetFirstVTKImageData();
 239     vtkImageChangeInformation* modifier = vtkImageChangeInformation::New();
 240     if  (args_info.focal_origin_given) {
 241       std::vector<double> spacing = image->GetSpacing();
 242       std::vector<int> size = image->GetSize();
 243       origin[0] = -spacing[0]*size[0]/2.0;
 244       origin[1] = -spacing[1]*size[1]/2.0;
 245 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 246       modifier->SetInput(vtk_image);
 247 #else
 248       modifier->SetInputData(vtk_image);
 249 #endif
 250       modifier->SetOutputOrigin(origin[0], origin[1], locs[sliceIndex[0]]);
 251       modifier->Update();
 252       vvImage::Pointer focal_image = vvImage::New();
 253       focal_image->AddVtkImage(modifier->GetOutput());
 254       image = focal_image;
 255     }
 256
 257     std::string outfile;
 258     if (series_UIDs.size() == 1)
 259       outfile = args_info.output_arg;
 260     else {
 261       std::ostringstream name;
 262       std::vector<std::string> directory = clitk::SplitFilename(args_info.output_arg);
 263       if (directory.size() == 2)
 264         name << directory[0] << "/" << *sn << "_" << directory[1];
 265       else
 266         name << *sn << "_" << args_info.output_arg;
 267       outfile = name.str();
 268     }
 269     vvImageWriter::Pointer writer = vvImageWriter::New();
 270     writer->SetInput(image);
 271     if (args_info.patientSystem_flag && !image->GetTransform().empty())
 272       writer->SetSaveTransform(true);
 273     writer->SetOutputFileName(outfile);
 274     writer->Update();
 275
 276     modifier->Delete();
 277
 278     sn++;
 279   }
 280
 281   return 0;
 282 }