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(false);
  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<double> > instanceNumber;
  78   std::map< std::string, std::vector<std::string> > seriesFiles;
  79 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
  80   if (args_info.verbose_flag)
  81     std::cout << "Using GDCM-2.x" << std::endl;
  82 #else
  83   if (args_info.verbose_flag) {
  84     std::cout << "Not using GDCM-2.x" << std::endl;
  85     std::cout<< "The image orientation is not supported with this version of GDCM" <<std::endl;
  86   }
  87 #endif
  88   for(unsigned int i=0; i<args_info.inputs_num; i++) {
  89     if (args_info.verbose_flag)
  90         std::cout << "Reading <" << input_files[i] << std::endl;
  91 #if GDCM_MAJOR_VERSION >= 2
  92     gdcm::Reader hreader;
  93     hreader.SetFileName(input_files[i].c_str());
  94     hreader.Read();
  95     gdcm::DataSet& ds = hreader.GetFile().GetDataSet();
  96
  97     gdcm::Attribute<0x20,0x000e> series_UID_att;
  98     series_UID_att.SetFromDataSet(ds);
  99     series_UID = series_UID_att.GetValue().c_str();
 100
 101     series_UIDs.insert(series_UID);
 102     theorigin[series_UID] = gdcm::ImageHelper::GetOriginValue(hreader.GetFile());
 103     theorientation[series_UID] = gdcm::ImageHelper::GetDirectionCosinesValue(hreader.GetFile());
 104     if (args_info.patientSystem_flag) {
 105       double n1 = theorientation[series_UID][1]*theorientation[series_UID][5]-
 106                   theorientation[series_UID][2]*theorientation[series_UID][4];
 107       double n2 = theorientation[series_UID][3]*theorientation[series_UID][2]-
 108                   theorientation[series_UID][5]*theorientation[series_UID][0];
 109       double n3 = theorientation[series_UID][0]*theorientation[series_UID][4]-
 110                   theorientation[series_UID][1]*theorientation[series_UID][3];
 111       double sloc = theorigin[series_UID][0]*n1+
 112                     theorigin[series_UID][1]*n2+
 113                     theorigin[series_UID][2]*n3;
 114       sliceLocations[series_UID].push_back(sloc);
 115     } else
 116       sliceLocations[series_UID].push_back(theorigin[series_UID][2]);
 117     seriesFiles[series_UID].push_back(input_files[i]);
 118
 119     gdcm::Attribute<0x20,0x0013> instanceNumber_att;
 120     instanceNumber_att.SetFromDataSet(ds);
 121     instanceNumber[series_UID].push_back(instanceNumber_att.GetValue());
 122
 123     gdcm::Attribute<0x28, 0x100> pixel_size;
 124     pixel_size.SetFromDataSet(ds);
 125     /* if (pixel_size.GetValue() != 16)
 126        {
 127        std::cerr << "Pixel type not 2 bytes ! " << std::endl;
 128        std::cerr << "In file " << input_files[i] << std::endl;
 129        exit(0);
 130        }
 131     */
 132 #else
 133   gdcm::File *header = new gdcm::File();
 134   header->SetFileName(input_files[i]);
 135   header->SetMaxSizeLoadEntry(16384); // required ?
 136   header->Load();
 137
 138   series_UID = header->GetEntryValue(0x20,0x000e).c_str();
 139
 140   series_UIDs.insert(series_UID);
 141   theorigin[series_UID].resize(3);
 142   theorigin[series_UID][0] = header->GetXOrigin();
 143   theorigin[series_UID][1] = header->GetYOrigin();
 144   theorigin[series_UID][2] = header->GetZOrigin();
 145   sliceLocations[series_UID].push_back(theorigin[series_UID][2]);
 146   seriesFiles[series_UID].push_back(input_files[i]);
 147   /*if (header->GetPixelSize() != 2) {
 148     std::cerr << "Pixel type 2 bytes ! " << std::endl;
 149     std::cerr << "In file " << input_files[i] << std::endl;
 150     exit(0);
 151   }
 152   */
 153 #endif
 154   }
 155
 156   //===========================================
 157   // Sort slices locations ...
 158   std::set<std::string>::iterator sn = series_UIDs.begin();
 159   while ( sn != series_UIDs.end() ) {
 160     std::vector<double> locs = sliceLocations[*sn];
 161     std::vector<double> origin = theorigin[*sn];
 162     std::vector<double> instanceNumberSerie = instanceNumber[*sn];
 163     std::vector<std::string> files = seriesFiles[*sn];
 164     std::vector<int> sliceIndex(files.size());
 165     //clitk::GetSortedIndex(locs, sliceIndex);
 166     //Look for files into GDCMSeriesFileNames, because it sorts files correctly and take the order
 167     const std::vector<std::string> & temp = nameGenerator->GetFileNames(*sn);
 168     for(unsigned int i=0; i<files.size(); i++) {
 169       int j(0);
 170       bool found(false);
 171       while (!found && j<temp.size()) {
 172         const size_t last_slash_idx2 = temp[j].rfind('/');
 173         std::string tempFilename(temp[j]);
 174         if (temp[j][0] == '.' && temp[j][1] == '/')
 175           tempFilename = temp[j].substr(2, temp[j].size()-1);
 176         if (tempFilename == files[i]) {
 177           sliceIndex[j] = i;
 178           found = true;
 179         }
 180         ++j;
 181       }
 182     }
 183     if (sliceIndex.size() == 0) { //ie. sn is not a serie present in files
 184       sn++;
 185       continue;
 186     }
 187
 188     if (args_info.verbose_flag) {
 189       std::cout << locs[sliceIndex[0]] << " -> "
 190                 << sliceIndex[0] << " / " << 0 << " => "
 191                 << "0 mm "
 192                 << files[sliceIndex[0]]
 193                 << std::endl;
 194       for(unsigned int i=1; i<sliceIndex.size(); i++) {
 195         std::cout << locs[sliceIndex[i]] << " -> "
 196                   << sliceIndex[i] << " / " << i << " => "
 197                   << locs[sliceIndex[i]] - locs[sliceIndex[i-1]]
 198                   << "mm "
 199                   << files[sliceIndex[i]]
 200                   << std::endl;
 201       }
 202     }
 203
 204     //===========================================
 205     // Analyze slices locations ...
 206     double currentDist;
 207     double dist=0;
 208     double tolerance = args_info.tolerance_arg;
 209     double previous = locs[sliceIndex[0]];
 210     for(unsigned int i=1; i<sliceIndex.size(); i++) {
 211       currentDist = locs[sliceIndex[i]]-previous;
 212       if (i!=1) {
 213         if (fabs(dist-currentDist) > tolerance) {
 214           std::cout << "ERROR : " << std::endl
 215                     << "Current slice pos is  = " << locs[sliceIndex[i]] << std::endl
 216                     << "Previous slice pos is = " << previous << std::endl
 217                     << "Current file is       = " << files[sliceIndex[i]] << std::endl
 218                     << "Current index is      = " << i << std::endl
 219                     << "Current sortindex is  = " << sliceIndex[i] << std::endl
 220                     << "Current slice diff    = " << dist << std::endl
 221                     << "Current error         = " << fabs(dist-currentDist) << std::endl;
 222           exit(1);
 223         }
 224       } else dist = currentDist;
 225       previous = locs[sliceIndex[i]];
 226     }
 227
 228     //===========================================
 229     // Create ordered vector of filenames
 230     std::vector<std::string> sorted_files;
 231     sorted_files.resize(sliceIndex.size());
 232     if (!args_info.instanceNumber_flag) {
 233       for(unsigned int i=0; i<sliceIndex.size(); i++)
 234         sorted_files[i] = files[ sliceIndex[i] ];
 235     } else {
 236       std::vector<double>::iterator maxInstanceNumber = std::max_element(instanceNumberSerie.begin(), instanceNumberSerie.end());
 237       std::vector<std::string> instanceNumberTemp(*maxInstanceNumber, "");
 238       for(unsigned int i=0; i<instanceNumberSerie.size(); i++)
 239         instanceNumberTemp[instanceNumberSerie[i]-1] = files[i];
 240       unsigned int fillFiles(0);
 241       for(unsigned int i=0; i<instanceNumberTemp.size(); i++) {
 242           if (instanceNumberTemp[i] != "") {
 243             sorted_files[fillFiles] = instanceNumberTemp[i];
 244             ++fillFiles;
 245           }
 246        }
 247     }
 248
 249     //===========================================
 250     // Read write serie
 251     vvImageReader::Pointer reader = vvImageReader::New();
 252     reader->SetInputFilenames(sorted_files);
 253     reader->SetPatientCoordinateSystem(args_info.patientSystem_flag);
 254     reader->Update(vvImageReader::DICOM);
 255     if (reader->GetLastError().size() != 0) {
 256       std::cerr << reader->GetLastError() << std::endl;
 257       return 1;
 258     }
 259
 260     vvImage::Pointer image = reader->GetOutput();
 261     vtkImageData* vtk_image = image->GetFirstVTKImageData();
 262     vtkImageChangeInformation* modifier = vtkImageChangeInformation::New();
 263     if  (args_info.focal_origin_given) {
 264       std::vector<double> spacing = image->GetSpacing();
 265       std::vector<int> size = image->GetSize();
 266       origin[0] = -spacing[0]*size[0]/2.0;
 267       origin[1] = -spacing[1]*size[1]/2.0;
 268 #if VTK_MAJOR_VERSION <= 5
 269       modifier->SetInput(vtk_image);
 270 #else
 271       modifier->SetInputData(vtk_image);
 272 #endif
 273       modifier->SetOutputOrigin(origin[0], origin[1], locs[sliceIndex[0]]);
 274       modifier->Update();
 275       vvImage::Pointer focal_image = vvImage::New();
 276       focal_image->AddVtkImage(modifier->GetOutput());
 277       image = focal_image;
 278     }
 279
 280     std::string outfile;
 281     if (series_UIDs.size() == 1)
 282       outfile = args_info.output_arg;
 283     else {
 284       std::ostringstream name;
 285       std::vector<std::string> directory = clitk::SplitFilename(args_info.output_arg);
 286       if (directory.size() == 2)
 287         name << directory[0] << "/" << *sn << "_" << directory[1];
 288       else
 289         name << *sn << "_" << args_info.output_arg;
 290       outfile = name.str();
 291     }
 292     vvImageWriter::Pointer writer = vvImageWriter::New();
 293     writer->SetInput(image);
 294     if (args_info.patientSystem_flag && !image->GetTransform().empty())
 295       writer->SetSaveTransform(true);
 296     writer->SetOutputFileName(outfile);
 297     writer->Update();
 298
 299     modifier->Delete();
 300
 301     sn++;
 302   }
 303
 304   return 0;
 305 }