diff --git a/Modules/CEST/CMakeLists.txt b/Modules/CEST/CMakeLists.txt index b48bd100e0..8aee176bf4 100644 --- a/Modules/CEST/CMakeLists.txt +++ b/Modules/CEST/CMakeLists.txt @@ -1,8 +1,9 @@ MITK_CREATE_MODULE( DEPENDS MitkCore + PRIVATE MitkDICOMReader PACKAGE_DEPENDS PRIVATE ITK|ITKIOImageBase+ITKIOGDCM Poco ) add_subdirectory(autoload/IO) add_subdirectory(test) diff --git a/Modules/CEST/autoload/IO/mitkCESTGenericDICOMReaderService.cpp b/Modules/CEST/autoload/IO/mitkCESTGenericDICOMReaderService.cpp index 0c624b8baf..db6ddc6dcb 100644 --- a/Modules/CEST/autoload/IO/mitkCESTGenericDICOMReaderService.cpp +++ b/Modules/CEST/autoload/IO/mitkCESTGenericDICOMReaderService.cpp @@ -1,286 +1,287 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ #include "mitkCESTGenericDICOMReaderService.h" #include "mitkIOMimeTypes.h" #include #include +#include #include #include #include "mitkCESTImageNormalizationFilter.h" #include "itksys/SystemTools.hxx" #include #include #include #include #include namespace mitk { CESTDICOMManualReaderService::CESTDICOMManualReaderService(const CustomMimeType& mimeType, const std::string& description) : BaseDICOMReaderService(mimeType, description) { IFileIO::Options options; options["B1 amplitude"] = 0.0; options["CEST frequency [Hz]"] = 0.0; options["Pulse duration [us]"] = 0.0; options["Duty cycle [%]"] = 0.0; std::vector normalizationStrategy; normalizationStrategy.push_back("Automatic"); normalizationStrategy.push_back("No"); options["Normalize data"] = normalizationStrategy; this->SetDefaultOptions(options); this->RegisterService(); } CESTDICOMManualReaderService::CESTDICOMManualReaderService(const mitk::CESTDICOMManualReaderService& other) : BaseDICOMReaderService(other) { } void ExtractOptionFromPropertyTree(const std::string& key, boost::property_tree::ptree& root, std::map& options) { auto finding = root.find(key); if (finding != root.not_found()) { options[key] = finding->second.get_value(); } } IFileIO::Options ExtractOptionsFromFile(const std::string& file) { boost::property_tree::ptree root; try { boost::property_tree::read_json(file, root, std::locale("C")); } catch (const boost::property_tree::json_parser_error & e) { MITK_WARN << "Could not parse CEST meta file. Fall back to default values. Error was:\n" << e.what(); } IFileIO::Options options; ExtractOptionFromPropertyTree(CEST_PROPERTY_NAME_FREQ(),root, options); ExtractOptionFromPropertyTree(CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude(), root, options); ExtractOptionFromPropertyTree(CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION(), root, options); ExtractOptionFromPropertyTree(CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle(), root, options); ExtractOptionFromPropertyTree(CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS(), root, options); ExtractOptionFromPropertyTree(CEST_PROPERTY_NAME_TREC(), root, options); return options; } void TransferOption(const mitk::IFileIO::Options& sourceOptions, const std::string& sourceName, mitk::IFileIO::Options& options, const std::string& newName) { auto sourceFinding = sourceOptions.find(sourceName); auto finding = options.find(newName); bool replaceValue = finding == options.end(); if (!replaceValue) { replaceValue = us::any_cast(finding->second) == 0.; } if (sourceFinding != sourceOptions.end() && us::any_cast(sourceFinding->second) != 0. && replaceValue) { options[newName] = sourceFinding->second; } } std::string CESTDICOMManualReaderService::GetCESTMetaFilePath() const { auto dir = itksys::SystemTools::GetFilenamePath(this->GetInputLocation()); std::string metafile = dir + "/" + "CEST_META.json"; return metafile; } std::string CESTDICOMManualReaderService::GetTRECFilePath() const { auto dir = itksys::SystemTools::GetFilenamePath(this->GetInputLocation()); std::string metafile = dir + "/" + "TREC.txt"; return metafile; } std::string CESTDICOMManualReaderService::GetLISTFilePath() const { auto dir = itksys::SystemTools::GetFilenamePath(this->GetInputLocation()); std::string metafile = dir + "/" + "LIST.txt"; return metafile; } IFileIO::Options CESTDICOMManualReaderService::GetOptions() const { auto options = AbstractFileReader::GetOptions(); if (!this->GetInputLocation().empty()) { auto fileOptions = ExtractOptionsFromFile(this->GetCESTMetaFilePath()); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_FREQ(), options, "CEST frequency [Hz]"); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude(), options, "B1 amplitude"); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION(), options, "Pulse duration [us]"); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle(), options, "Duty cycle [%]"); } return options; } us::Any CESTDICOMManualReaderService::GetOption(const std::string& name) const { this->GetOptions(); //ensure (default) options are set. return AbstractFileReader::GetOption(name); } DICOMFileReader::Pointer CESTDICOMManualReaderService::GetReader(const mitk::StringList& relevantFiles) const { mitk::DICOMFileReaderSelector::Pointer selector = mitk::DICOMFileReaderSelector::New(); selector->LoadBuiltIn3DnTConfigs(); selector->SetInputFiles(relevantFiles); mitk::DICOMFileReader::Pointer reader = selector->GetFirstReaderWithMinimumNumberOfOutputImages(); if (reader.IsNotNull()) { //reset tag cache to ensure that additional tags of interest //will be regarded by the reader if set later on. reader->SetTagCache(nullptr); } return reader; }; std::vector> CESTDICOMManualReaderService::Read() { std::vector result; std::vector dicomResult = BaseDICOMReaderService::Read(); const Options userOptions = this->GetOptions(); const std::string normalizationStrategy = userOptions.find("Normalize data")->second.ToString(); for (auto &item : dicomResult) { auto fileOptions = ExtractOptionsFromFile(this->GetCESTMetaFilePath()); IFileIO::Options options; TransferOption(userOptions, "CEST frequency [Hz]", options, CEST_PROPERTY_NAME_FREQ()); TransferOption(userOptions, "B1 amplitude", options, CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude()); TransferOption(userOptions, "Pulse duration [us]", options, CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION()); TransferOption(userOptions, "Duty cycle [%]", options, CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle()); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_FREQ(), options, CEST_PROPERTY_NAME_FREQ()); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude(), options, CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude()); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION(), options, CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION()); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle(), options, CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle()); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS(), options, CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS()); TransferOption(fileOptions, CEST_PROPERTY_NAME_TREC(), options, CEST_PROPERTY_NAME_TREC()); auto trecValues = CustomTagParser::ReadListFromFile(this->GetTRECFilePath()); auto offsetValues = CustomTagParser::ReadListFromFile(this->GetLISTFilePath()); bool isCEST = !offsetValues.empty(); bool isT1 = !trecValues.empty(); if (!isCEST && !isT1) {//check if there are settings in the metafile auto finding = fileOptions.find(CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS()); if (finding != fileOptions.end()) { isCEST = true; offsetValues = finding->second.ToString(); }; finding = fileOptions.find(CEST_PROPERTY_NAME_TREC()); if (finding != fileOptions.end()) { isT1 = true; trecValues = finding->second.ToString(); }; } if (isCEST) { MITK_INFO << "CEST image detected due to LIST.txt or offset property in CEST_META.json"; options[CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS()] = offsetValues; } else if (isT1) { MITK_INFO << "T1 image detected due to TREC.txt or trec property in CEST_META.json"; options[CEST_PROPERTY_NAME_TREC()] = trecValues; } else { mitkThrow() << "Cannot load CEST/T1 file. No CEST offsets or T1 trec values specified. LIST.txt/TREC.txt or information in CEST_META.json is missing."; } for (const auto& option : options) { item->GetPropertyList()->SetStringProperty(option.first.c_str(), option.second.ToString().c_str()); } auto image = dynamic_cast(item.GetPointer()); if (isCEST) { try { auto offsets = ExtractCESTOffset(image); } catch (...) { mitkThrow() << "Cannot load CEST file. Number of CEST offsets do not equal the number of image time steps. Image time steps: " << image->GetTimeSteps() << "; offset values: " << offsetValues; } } else if (isT1) { try { auto t1s = ExtractCESTT1Time(image); } catch (...) { mitkThrow() << "Cannot load T1 file. Number of T1 times do not equal the number of image time steps. Image time steps: " << image->GetTimeSteps() << "; T1 values: " << trecValues; } } if (normalizationStrategy == "Automatic" && mitk::IsNotNormalizedCESTImage(image)) { MITK_INFO << "Unnormalized CEST image was loaded and will be normalized automatically."; auto normalizationFilter = mitk::CESTImageNormalizationFilter::New(); normalizationFilter->SetInput(image); normalizationFilter->Update(); auto normalizedImage = normalizationFilter->GetOutput(); auto nameProp = item->GetProperty("name"); if (!nameProp) { mitkThrow() << "Cannot load CEST file. Property \"name\" is missing after BaseDICOMReaderService::Read()."; } normalizedImage->SetProperty("name", mitk::StringProperty::New(nameProp->GetValueAsString() + "_normalized")); result.push_back(normalizedImage); } else { result.push_back(item); } } return result; } CESTDICOMManualReaderService *CESTDICOMManualReaderService::Clone() const { return new CESTDICOMManualReaderService(*this); } } diff --git a/Modules/CEST/files.cmake b/Modules/CEST/files.cmake index e140e702c8..8d29b23be8 100644 --- a/Modules/CEST/files.cmake +++ b/Modules/CEST/files.cmake @@ -1,14 +1,15 @@ file(GLOB_RECURSE H_FILES RELATIVE "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}" "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include/*") set(CPP_FILES mitkCESTImageNormalizationFilter.cpp mitkCustomTagParser.cpp mitkCESTImageDetectionHelper.cpp mitkExtractCESTOffset.cpp + mitkCESTPropertyHelper.cpp ) set(RESOURCE_FILES 1416.json 1485.json 1494.json ) diff --git a/Modules/CEST/include/mitkCESTPropertyHelper.h b/Modules/CEST/include/mitkCESTPropertyHelper.h new file mode 100644 index 0000000000..bb7fba5d84 --- /dev/null +++ b/Modules/CEST/include/mitkCESTPropertyHelper.h @@ -0,0 +1,54 @@ +/*============================================================================ + +The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) + +Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) +All rights reserved. + +Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be +found in the LICENSE file. + +============================================================================*/ + +#ifndef __CEST_PROERTY_HELPER_H +#define __CEST_PROERTY_HELPER_H + +#include "mitkIPropertyProvider.h" + +#include "MitkCESTExports.h" + +namespace mitk +{ + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_PREPERATIONTYPE(); + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_RECOVERYMODE(); + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_SPOILINGTYPE(); + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS(); + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_TREC(); + + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_FREQ(); + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION(); + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude(); + const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle(); + + /**Helper function that gets the CEST B1 amplitude property ("CEST.B1Amplitude") from the passed property provider. + If it is not possible to generate/get the value an mitk::Exception will be thrown.*/ + double MITKCEST_EXPORT GetCESTB1Amplitude(const IPropertyProvider* provider); + + /**Helper function that gets the CEST frequency property ("CEST.FREQ") from the input image. + If it is not possible to generate/get the value an mitk::Exception will be thrown. + The value is returned in [MHz]. Normally in the property it is stored in [Hz].*/ + double MITKCEST_EXPORT GetCESTFrequency(const IPropertyProvider* provider); + + /**Helper function that gets the CEST pulse duration property ("CEST.PulseDuration") from the input image. + If it is not possible to generate/get the value an mitk::Exception will be thrown. + The value is returned in [s]. Normally in the property it is stored in micro secs.*/ + double MITKCEST_EXPORT GetCESTPulseDuration(const IPropertyProvider* provider); + + /**Helper function that gets the CEST duty cycle property ("CEST.DutyCycle") from the input image. + If it is not possible to generate/get the value an mitk::Exception will be thrown. + The value is returned as scaling factor (1 == 100%), in contrast to the porperty where it is stored as + a percentage value (e.g. 56 %, so the function return will be 0.56).*/ + double MITKCEST_EXPORT GetCESTDutyCycle(const IPropertyProvider* provider); +} + +#endif // __CEST_PROERTY_HELPER_H diff --git a/Modules/CEST/include/mitkCustomTagParser.h b/Modules/CEST/include/mitkCustomTagParser.h index be602245ef..4718aab1c9 100644 --- a/Modules/CEST/include/mitkCustomTagParser.h +++ b/Modules/CEST/include/mitkCustomTagParser.h @@ -1,150 +1,139 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ #ifndef MITKCUSTOMTAGPARSER_H #define MITKCUSTOMTAGPARSER_H #include #include #include namespace mitk { /** The custom tag parser can be used to parse the custom dicom tag of the siemens private tag (0x0029, 0x1020) to extract relevant CEST data. An initial parsing determines whether the provided string belongs to CEST data at all. To make the check and extract the revision number the following rules are aplied: \n
  1. Sequence name (tSequenceFileName) must either
    1. start with the substring "CEST" (case insensitiv), or
    2. contain the substring "_CEST" (case insensitiv).
  2. Sequence name (tSequenceFileName) must contain the substring "_Rev" (case insensitiv).
  3. All numbers after "_Rev" represent the revision number; until either
    1. the next _, or
    2. end of sequence name.
Which custom parameters to save and to which property name can be controlled by a json file. This file can be either provided as a resource for the MitkCEST module during compilation or placed next to the MitkCEST library in your binary folder. The expected format for the file "REVISIONNUMBER.json":
{
"REVISIONNUMBER" : "revision_json",
"sWiPMemBlock.alFree[1]" : "AdvancedMode",
"sWiPMemBlock.alFree[2]" : "RetreatMode"
}
where :
  • REVISIONNUMBER is the revision number of this json parameter mapping (files with non digit characters in their name will be ignored)
  • sWiPMemBlock.alFree[1] is the name of one parameter in the private dicom tag
  • AdvancedMode is the name of the property the content of sWiPMemBlock.alFree[1] should be saved to
\note It is assumed that the entire content of tag (0x0029, 0x1020) is provided and that it es hex encoded (12\23\04...). If the sampling type is list it will try to access LIST.txt at the location provided in the constructor to read the offsets. */ class MITKCEST_EXPORT CustomTagParser { public: /// the constructor expects a path to one of the files to be loaded or the directory of the dicom files CustomTagParser(std::string relevantFile); /// parse the provided dicom property and return a property list based on the closest revision parameter mapping mitk::PropertyList::Pointer ParseDicomProperty(mitk::TemporoSpatialStringProperty *dicomProperty); /// parse the provided string and return a property list based on the closest revision parameter mapping mitk::PropertyList::Pointer ParseDicomPropertyString(std::string dicomPropertyString); static std::string ReadListFromFile(const std::string& filePath); /** Extract the revision out of the passed sequenceFileName. If the file name is not a valid CEST file name (see rules in the class documentation) exceptions will be thrown. If the file name is valid but contains no revision number an empty string will be returned. */ static std::string ExtractRevision(std::string sequenceFileName); void SetParseStrategy(std::string parseStrategy); void SetRevisionMappingStrategy(std::string revisionMappingStrategy); /// name of the property for the data acquisition revision static const std::string m_RevisionPropertyName; /// name of the property for the json parameter mapping revision static const std::string m_JSONRevisionPropertyName; /// prefix for all CEST related property names static const std::string m_CESTPropertyPrefix; protected: std::string GetRevisionAppropriateJSONString(std::string revisionString); void GetClosestLowerRevision(std::string revisionString); std::string GetClosestLowerRevision(std::string revisionString, std::vector availableRevisionsVector); /// Decides whether or not the image is likely to be a T1Map, if not it is assumed to be a CEST sequence bool IsT1Sequence(std::string preparationType, std::string recoveryMode, std::string spoilingType, std::string revisionString); /// Get a string filled with the properly formated offsets based on the sampling type and offset std::string GetOffsetString(std::string samplingType, std::string offset, std::string measurements); /// returns a vector revision numbers of all REVISIONNUMBER.json found beside the MitkCEST library std::vector GetExternalRevisions(); /// returns a vector revision numbers of all REVISIONNUMBER.json provided as resources during the compile std::vector GetInternalRevisions(); /// returns the path where external jsons are expected to be located std::string GetExternalJSONDirectory(); /// the closest lower revision provided as resource, empty if none found std::string m_ClosestInternalRevision; /// the closest lower revision provided as a json beside the library, empty if none found std::string m_ClosestExternalRevision; /// revision independent mapping to inject into the revision dependent json string static const std::string m_RevisionIndependentMapping; /// default revision dependent json string if none is found static const std::string m_DefaultJsonString; /// path to the dicom data std::string m_DicomDataPath; /// Should the kind of data be automatically determined or should it be parsed as a specific one std::string m_ParseStrategy; /// How to handle parameter mapping based on absent revision jsons std::string m_RevisionMappingStrategy; }; - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_TOTALSCANTIME(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_PREPERATIONTYPE(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_RECOVERYMODE(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_SPOILINGTYPE(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_TREC(); - - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_FREQ(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude(); - const std::string MITKCEST_EXPORT CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle(); } #endif // MITKCUSTOMTAGPARSER_H diff --git a/Modules/CEST/src/mitkCESTImageDetectionHelper.cpp b/Modules/CEST/src/mitkCESTImageDetectionHelper.cpp index b653029097..f87333b2f8 100644 --- a/Modules/CEST/src/mitkCESTImageDetectionHelper.cpp +++ b/Modules/CEST/src/mitkCESTImageDetectionHelper.cpp @@ -1,85 +1,83 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ #include "mitkCESTImageDetectionHelper.h" -#include "mitkCustomTagParser.h" +#include "mitkCESTPropertyHelper.h" #include "mitkImage.h" #include "mitkDataNode.h" #include "mitkNodePredicateFunction.h" bool mitk::IsAnyCESTImage(const Image* cestImage) { - if (!cestImage) return false; - - auto prop = cestImage->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_TOTALSCANTIME().c_str()); - - return prop.IsNotNull(); + return IsCESTorWasabiImage(cestImage) || IsCESTT1Image(cestImage); }; bool mitk::IsCESTorWasabiImage(const Image* cestImage) { if (!cestImage) return false; - return IsAnyCESTImage(cestImage) && !IsCESTT1Image(cestImage); + auto prop = cestImage->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str()); + + return prop.IsNotNull(); }; bool mitk::IsCESTT1Image(const Image* cestImage) { if (!cestImage) return false; auto prop = cestImage->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_TREC().c_str()); return prop.IsNotNull(); }; mitk::NodePredicateBase::Pointer mitk::CreateAnyCESTImageNodePredicate() { auto cestCheck = [](const mitk::DataNode * node) { if (node) { return mitk::IsAnyCESTImage(dynamic_cast(node->GetData())); } return false; }; return mitk::NodePredicateFunction::New(cestCheck).GetPointer(); }; mitk::NodePredicateBase::Pointer mitk::CreateCESTorWasabiImageNodePredicate() { auto cestCheck = [](const mitk::DataNode * node) { if (node) { return mitk::IsCESTorWasabiImage(dynamic_cast(node->GetData())); } return false; }; return mitk::NodePredicateFunction::New(cestCheck).GetPointer(); }; mitk::NodePredicateBase::Pointer mitk::CreateCESTT1ImageNodePredicate() { auto cestCheck = [](const mitk::DataNode * node) { if (node) { return mitk::IsCESTT1Image(dynamic_cast(node->GetData())); } return false; }; return mitk::NodePredicateFunction::New(cestCheck).GetPointer(); }; diff --git a/Modules/CEST/src/mitkCESTImageNormalizationFilter.cpp b/Modules/CEST/src/mitkCESTImageNormalizationFilter.cpp index b6f1b1f1ad..1edb27f3e3 100644 --- a/Modules/CEST/src/mitkCESTImageNormalizationFilter.cpp +++ b/Modules/CEST/src/mitkCESTImageNormalizationFilter.cpp @@ -1,202 +1,202 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ #include "mitkCESTImageNormalizationFilter.h" -#include +#include #include #include #include #include #include mitk::CESTImageNormalizationFilter::CESTImageNormalizationFilter() { } mitk::CESTImageNormalizationFilter::~CESTImageNormalizationFilter() { } void mitk::CESTImageNormalizationFilter::GenerateData() { mitk::Image::ConstPointer inputImage = this->GetInput(0); if ((inputImage->GetDimension() != 4)) { mitkThrow() << "mitk::CESTImageNormalizationFilter:GenerateData works only with 4D images, sorry."; return; } auto resultMitkImage = this->GetOutput(); AccessFixedDimensionByItk(inputImage, NormalizeTimeSteps, 4); auto originalTimeGeometry = this->GetInput()->GetTimeGeometry(); auto resultTimeGeometry = mitk::ProportionalTimeGeometry::New(); unsigned int numberOfNonM0s = m_NonM0Indices.size(); resultTimeGeometry->Expand(numberOfNonM0s); for (unsigned int index = 0; index < numberOfNonM0s; ++index) { resultTimeGeometry->SetTimeStepGeometry(originalTimeGeometry->GetGeometryCloneForTimeStep(m_NonM0Indices.at(index)), index); } resultMitkImage->SetTimeGeometry(resultTimeGeometry); resultMitkImage->SetPropertyList(this->GetInput()->GetPropertyList()->Clone()); - resultMitkImage->GetPropertyList()->SetStringProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), m_RealOffsets.c_str()); + resultMitkImage->GetPropertyList()->SetStringProperty(CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), m_RealOffsets.c_str()); // remove uids resultMitkImage->GetPropertyList()->DeleteProperty("DICOM.0008.0018"); resultMitkImage->GetPropertyList()->DeleteProperty("DICOM.0020.000D"); resultMitkImage->GetPropertyList()->DeleteProperty("DICOM.0020.000E"); } template void mitk::CESTImageNormalizationFilter::NormalizeTimeSteps(const itk::Image* image) { typedef itk::Image ImageType; typedef itk::Image OutputImageType; auto offsets = ExtractCESTOffset(this->GetInput()); // determine normalization images std::vector mZeroIndices; std::stringstream offsetsWithoutM0; offsetsWithoutM0.imbue(std::locale("C")); m_NonM0Indices.clear(); for (unsigned int index = 0; index < offsets.size(); ++index) { if ((offsets.at(index) < -299) || (offsets.at(index) > 299)) { mZeroIndices.push_back(index); } else { offsetsWithoutM0 << offsets.at(index) << " "; m_NonM0Indices.push_back(index); } } auto resultImage = OutputImageType::New(); typename ImageType::RegionType targetEntireRegion = image->GetLargestPossibleRegion(); targetEntireRegion.SetSize(3, m_NonM0Indices.size()); resultImage->SetRegions(targetEntireRegion); resultImage->Allocate(); resultImage->FillBuffer(0); unsigned int numberOfTimesteps = image->GetLargestPossibleRegion().GetSize(3); typename ImageType::RegionType lowerMZeroRegion = image->GetLargestPossibleRegion(); lowerMZeroRegion.SetSize(3, 1); typename ImageType::RegionType upperMZeroRegion = image->GetLargestPossibleRegion(); upperMZeroRegion.SetSize(3, 1); typename ImageType::RegionType sourceRegion = image->GetLargestPossibleRegion(); sourceRegion.SetSize(3, 1); typename OutputImageType::RegionType targetRegion = resultImage->GetLargestPossibleRegion(); targetRegion.SetSize(3, 1); unsigned int targetTimestep = 0; for (unsigned int sourceTimestep = 0; sourceTimestep < numberOfTimesteps; ++sourceTimestep) { unsigned int lowerMZeroIndex = mZeroIndices[0]; unsigned int upperMZeroIndex = mZeroIndices[0]; for (unsigned int loop = 0; loop < mZeroIndices.size(); ++loop) { if (mZeroIndices[loop] <= sourceTimestep) { lowerMZeroIndex = mZeroIndices[loop]; } if (mZeroIndices[loop] > sourceTimestep) { upperMZeroIndex = mZeroIndices[loop]; break; } } bool isMZero = (lowerMZeroIndex == sourceTimestep); double weight = 0.0; if (lowerMZeroIndex == upperMZeroIndex) { weight = 1.0; } else { weight = 1.0 - double(sourceTimestep - lowerMZeroIndex) / double(upperMZeroIndex - lowerMZeroIndex); } if (isMZero) { //do nothing } else { lowerMZeroRegion.SetIndex(3, lowerMZeroIndex); upperMZeroRegion.SetIndex(3, upperMZeroIndex); sourceRegion.SetIndex(3, sourceTimestep); targetRegion.SetIndex(3, targetTimestep); itk::ImageRegionConstIterator lowerMZeroIterator(image, lowerMZeroRegion); itk::ImageRegionConstIterator upperMZeroIterator(image, upperMZeroRegion); itk::ImageRegionConstIterator sourceIterator(image, sourceRegion); itk::ImageRegionIterator targetIterator(resultImage.GetPointer(), targetRegion); while (!sourceIterator.IsAtEnd()) { double normalizationFactor = weight * lowerMZeroIterator.Get() + (1.0 - weight) * upperMZeroIterator.Get(); if (mitk::Equal(normalizationFactor, 0)) { targetIterator.Set(0); } else { targetIterator.Set(double(sourceIterator.Get()) / normalizationFactor); } ++lowerMZeroIterator; ++upperMZeroIterator; ++sourceIterator; ++targetIterator; } ++targetTimestep; } } // get Pointer to output image mitk::Image::Pointer resultMitkImage = this->GetOutput(); // write into output image mitk::CastToMitkImage(resultImage, resultMitkImage); m_RealOffsets = offsetsWithoutM0.str(); } void mitk::CESTImageNormalizationFilter::GenerateOutputInformation() { mitk::Image::ConstPointer input = this->GetInput(); mitk::Image::Pointer output = this->GetOutput(); itkDebugMacro(<< "GenerateOutputInformation()"); } bool mitk::IsNotNormalizedCESTImage(const Image* cestImage) { auto offsets = ExtractCESTOffset(cestImage); for (const auto& offset : offsets) { if (offset < -299 || offset > 299) { return true; } } return false; }; diff --git a/Modules/CEST/src/mitkCESTPropertyHelper.cpp b/Modules/CEST/src/mitkCESTPropertyHelper.cpp new file mode 100644 index 0000000000..db92cbb338 --- /dev/null +++ b/Modules/CEST/src/mitkCESTPropertyHelper.cpp @@ -0,0 +1,137 @@ +/*============================================================================ + +The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) + +Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) +All rights reserved. + +Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be +found in the LICENSE file. + +============================================================================*/ + +#include "mitkCESTPropertyHelper.h" + +#include "mitkDICOMProperty.h" + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_PREPERATIONTYPE() +{ + return "CEST.PreparationType"; +}; + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_RECOVERYMODE() +{ + return "CEST.RecoveryMode"; +}; + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_SPOILINGTYPE() +{ + return "CEST.SpoilingType"; +}; + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS() +{ + return "CEST.Offsets"; +}; + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_TREC() +{ + return std::string("CEST.TREC"); +} + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_FREQ() +{ + return std::string("CEST.FREQ"); +} + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION() +{ + return std::string("CEST.PulseDuration"); +} + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude() +{ + return std::string("CEST.B1Amplitude"); +} + +const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle() +{ + return std::string("CEST.DutyCycle"); +} + + +double mitk::GetCESTB1Amplitude(const IPropertyProvider* provider) +{ + if (!provider) + { + mitkThrow() << "Cannot determine B! amplitude. Passed property provider is invalid."; + } + + double result = 0.0; + + auto prop = provider->GetConstProperty(CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude().c_str()); + if (prop.IsNotNull()) + { + result = mitk::ConvertDICOMStrToValue(prop->GetValueAsString()); + } + else mitkThrow() << "Cannot determine B! amplitude. Selected input has no property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude << "\""; + + return result; +} + +double mitk::GetCESTFrequency(const IPropertyProvider* provider) +{ + if (!provider) + { + mitkThrow() << "Cannot determine frequency. Passed property provider is invalid."; + } + + double result = 0.0; + + auto prop = provider->GetConstProperty(CEST_PROPERTY_NAME_FREQ().c_str()); + if (prop.IsNotNull()) + { + result = mitk::ConvertDICOMStrToValue(prop->GetValueAsString()) * 0.000001; + } + else mitkThrow() << "Cannot determine frequency. Selected input has no property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_FREQ << "\""; + + return result; +}; + +double mitk::GetCESTPulseDuration(const IPropertyProvider* provider) +{ + if (!provider) + { + mitkThrow() << "Cannot determine pulse duration. Passed property provider is invalid."; + } + + double result = 0.0; + + auto prop = provider->GetConstProperty(CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION().c_str()); + if (prop.IsNotNull()) + { + result = mitk::ConvertDICOMStrToValue(prop->GetValueAsString()) * 0.000001; + } + else mitkThrow() << "Cannot determine pulse duration. Selected input has no property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION << "\""; + + return result; +}; + +double mitk::GetCESTDutyCycle(const IPropertyProvider* provider) +{ + if (!provider) + { + mitkThrow() << "Cannot determine duty cycle. Passed property provider is invalid."; + } + + double result = 0.0; + + auto prop = provider->GetConstProperty(CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle().c_str()); + if (prop.IsNotNull()) + { + result = mitk::ConvertDICOMStrToValue(prop->GetValueAsString()) * 0.01; + } + else mitkThrow() << "Cannot determine duty cycle. Selected input has no property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle << "\""; + + return result; +}; diff --git a/Modules/CEST/src/mitkCustomTagParser.cpp b/Modules/CEST/src/mitkCustomTagParser.cpp index aa592a9878..304c76fc12 100644 --- a/Modules/CEST/src/mitkCustomTagParser.cpp +++ b/Modules/CEST/src/mitkCustomTagParser.cpp @@ -1,894 +1,846 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ #include "mitkCustomTagParser.h" #include #include +#include "mitkCESTPropertyHelper.h" #include "mitkIPropertyPersistence.h" + #include "usGetModuleContext.h" #include "usModule.h" #include "usModuleContext.h" #include "usModuleResource.h" #include "usModuleResourceStream.h" #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include namespace { mitk::IPropertyPersistence *GetPersistenceService() { mitk::IPropertyPersistence *result = nullptr; std::vector> persRegisters = us::GetModuleContext()->GetServiceReferences(); if (!persRegisters.empty()) { if (persRegisters.size() > 1) { MITK_WARN << "Multiple property description services found. Using just one."; } result = us::GetModuleContext()->GetService(persRegisters.front()); } return result; }; } const std::string mitk::CustomTagParser::m_CESTPropertyPrefix = "CEST."; const std::string mitk::CustomTagParser::m_RevisionPropertyName = m_CESTPropertyPrefix + "Revision"; const std::string mitk::CustomTagParser::m_JSONRevisionPropertyName = m_CESTPropertyPrefix + "revision_json"; const std::string mitk::CustomTagParser::m_RevisionIndependentMapping = "\n" " \"sProtConsistencyInfo.tSystemType\" : \"SysType\",\n" " \"sProtConsistencyInfo.flNominalB0\" : \"NominalB0\",\n" " \"sTXSPEC.asNucleusInfo[0].lFrequency\" : \"FREQ\",\n" " \"sTXSPEC.asNucleusInfo[0].flReferenceAmplitude\" : \"RefAmp\",\n" " \"alTR[0]\" : \"TR\",\n" " \"alTE[0]\" : \"TE\",\n" " \"lAverages\" : \"averages\",\n" " \"lRepetitions\" : \"repetitions\",\n" " \"adFlipAngleDegree[0]\" : \"ImageFlipAngle\",\n" " \"lTotalScanTimeSec\" : \"TotalScanTime\","; const std::string mitk::CustomTagParser::m_DefaultJsonString = "{\n" " \"default mapping, corresponds to revision 1416\" : \"revision_json\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[1]\" : \"AdvancedMode\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[2]\" : \"RecoveryMode\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[3]\" : \"DoubleIrrMode\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[4]\" : \"BinomMode\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[5]\" : \"MtMode\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[6]\" : \"PreparationType\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[7]\" : \"PulseType\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[8]\" : \"SamplingType\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[9]\" : \"SpoilingType\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[10]\" : \"measurements\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[11]\" : \"NumberOfPulses\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[12]\" : \"NumberOfLockingPulses\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[13]\" : \"PulseDuration\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[14]\" : \"DutyCycle\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[15]\" : \"RecoveryTime\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[16]\" : \"RecoveryTimeM0\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[17]\" : \"ReadoutDelay\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[18]\" : \"BinomDuration\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[19]\" : \"BinomDistance\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[20]\" : \"BinomNumberofPulses\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[21]\" : \"BinomPreRepetions\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[22]\" : \"BinomType\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[1]\" : \"Offset\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[2]\" : \"B1Amplitude\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[3]\" : \"AdiabaticPulseMu\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[4]\" : \"AdiabaticPulseBW\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[5]\" : \"AdiabaticPulseLength\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[6]\" : \"AdiabaticPulseAmp\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[7]\" : \"FermiSlope\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[8]\" : \"FermiFWHM\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[9]\" : \"DoubleIrrDuration\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[10]\" : \"DoubleIrrAmplitude\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[11]\" : \"DoubleIrrRepetitions\",\n" " \"sWiPMemBlock.adFree[12]\" : \"DoubleIrrPreRepetitions\"\n" "}"; mitk::CustomTagParser::CustomTagParser(std::string relevantFile) : m_ClosestInternalRevision(""), m_ClosestExternalRevision("") { std::string pathToDirectory; std::string fileName; itksys::SystemTools::SplitProgramPath(relevantFile, pathToDirectory, fileName); m_DicomDataPath = pathToDirectory; m_ParseStrategy = "Automatic"; m_RevisionMappingStrategy = "Fuzzy"; } std::string mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(std::string sequenceFileName) { //all rules are case insesitive. Thus we convert everything to lower case //in order to check everything only once. std::string cestPrefix = "cest"; std::string cestPrefix2 = "_cest"; std::string cestPrefix3 = "\\cest"; //this version covers the fact that the strings extracted //from the SIEMENS tag has an additional prefix that is seperated by backslash. std::string revisionPrefix = "_rev"; std::transform(sequenceFileName.begin(), sequenceFileName.end(), sequenceFileName.begin(), ::tolower); bool isCEST = sequenceFileName.compare(0, cestPrefix.length(), cestPrefix) == 0; std::size_t foundPosition = 0; if (!isCEST) { foundPosition = sequenceFileName.find(cestPrefix2); isCEST = foundPosition != std::string::npos; } if (!isCEST) { foundPosition = sequenceFileName.find(cestPrefix3); isCEST = foundPosition != std::string::npos; } if (!isCEST) { mitkThrow() << "Invalid CEST sequence file name. No CEST prefix found. Could not extract revision."; } foundPosition = sequenceFileName.find(revisionPrefix, foundPosition); if (foundPosition == std::string::npos) { mitkThrow() << "Invalid CEST sequence file name. No revision prefix was found in CEST sequence file name. Could not extract revision."; } std::string revisionString = sequenceFileName.substr(foundPosition + revisionPrefix.length(), std::string::npos); std::size_t firstNoneNumber = revisionString.find_first_not_of("0123456789"); if (firstNoneNumber != std::string::npos) { revisionString.erase(firstNoneNumber, std::string::npos); } return revisionString; } bool mitk::CustomTagParser::IsT1Sequence(std::string preparationType, std::string recoveryMode, std::string spoilingType, std::string revisionString) { bool isT1 = false; // if a forced parse strategy is set, use that one if ("T1" == m_ParseStrategy) { return true; } if ("CEST/WASABI" == m_ParseStrategy) { return false; } if (("T1Recovery" == preparationType) || ("T1Inversion" == preparationType)) { isT1 = true; } // How to interpret the recoveryMode depends on the age of the sequence // older sequences use 0 = false and 1 = true, newer ones 1 = false and 2 = true. // A rough rule of thumb is to assume that if the SpoilingType is 0, then the first // convention is chosen, if it is 1, then the second applies. Otherwise // we assume revision 1485 and newer to follow the new convention. // This unfortunate heuristic is due to somewhat arbitrary CEST sequence implementations. if (!isT1) { std::string thisIsTrue = "1"; std::string thisIsFalse = "0"; if ("0" == spoilingType) { thisIsFalse = "0"; thisIsTrue = "1"; } else if ("1" == spoilingType) { thisIsFalse = "1"; thisIsTrue = "2"; } else { int revisionNrWeAssumeToBeDifferenciating = 1485; if (std::stoi(revisionString) - revisionNrWeAssumeToBeDifferenciating < 0) { thisIsFalse = "0"; thisIsTrue = "1"; } else { thisIsFalse = "1"; thisIsTrue = "2"; } } if (thisIsFalse == recoveryMode) { isT1 = false; } else if (thisIsTrue == recoveryMode) { isT1 = true; } } return isT1; } mitk::PropertyList::Pointer mitk::CustomTagParser::ParseDicomPropertyString(std::string dicomPropertyString) { auto results = mitk::PropertyList::New(); if ("" == dicomPropertyString) { //MITK_ERROR << "Could not parse empty custom dicom string"; return results; } std::map privateParameters; // The Siemens private tag contains information like "43\52\23\34". // We jump over each "\" and convert the number; std::string bytes; { const std::size_t SUBSTR_LENGTH = 2; const std::size_t INPUT_LENGTH = dicomPropertyString.length(); if (INPUT_LENGTH < SUBSTR_LENGTH) return results; const std::size_t MAX_INPUT_OFFSET = INPUT_LENGTH - SUBSTR_LENGTH; bytes.reserve(INPUT_LENGTH / 3 + 1); try { for (std::size_t i = 0; i <= MAX_INPUT_OFFSET; i += 3) { std::string byte_string = dicomPropertyString.substr(i, SUBSTR_LENGTH); int byte = static_cast(std::stoi(byte_string.c_str(), nullptr, 16)); bytes.push_back(byte); } } catch (const std::invalid_argument&) // std::stoi() could not perform conversion { return results; } } // extract parameter list std::string parameterListString; { const std::string ASCCONV_BEGIN = "### ASCCONV BEGIN ###"; const std::string ASCCONV_END = "### ASCCONV END ###"; auto offset = bytes.find(ASCCONV_BEGIN); if (std::string::npos == offset) return results; offset += ASCCONV_BEGIN.length(); auto count = bytes.find(ASCCONV_END, offset); if (std::string::npos == count) return results; count -= offset; parameterListString = bytes.substr(offset, count); } boost::replace_all(parameterListString, "\r\n", "\n"); boost::char_separator newlineSeparator("\n"); boost::tokenizer> parameters(parameterListString, newlineSeparator); for (const auto ¶meter : parameters) { std::vector parts; boost::split(parts, parameter, boost::is_any_of("=")); if (parts.size() == 2) { parts[0].erase(std::remove(parts[0].begin(), parts[0].end(), ' '), parts[0].end()); parts[1].erase(parts[1].begin(), parts[1].begin() + 1); // first character is a space privateParameters[parts[0]] = parts[1]; } } std::string revisionString = ""; try { revisionString = ExtractRevision(privateParameters["tSequenceFileName"]); } catch (const std::exception &e) { MITK_ERROR << "Cannot deduce revision information. Reason: "<< e.what(); return results; } results->SetProperty(m_RevisionPropertyName, mitk::StringProperty::New(revisionString)); std::string jsonString = GetRevisionAppropriateJSONString(revisionString); boost::property_tree::ptree root; std::istringstream jsonStream(jsonString); try { boost::property_tree::read_json(jsonStream, root); } catch (const boost::property_tree::json_parser_error &e) { mitkThrow() << "Could not parse json file. Error was:\n" << e.what(); } for (auto it : root) { if (it.second.empty()) { std::string propertyName = m_CESTPropertyPrefix + it.second.data(); if (m_JSONRevisionPropertyName == propertyName) { results->SetProperty(propertyName, mitk::StringProperty::New(it.first)); } else { results->SetProperty(propertyName, mitk::StringProperty::New(privateParameters[it.first])); } } else { MITK_ERROR << "Currently no support for nested dicom tag descriptors in json file."; } } std::string offset = ""; std::string measurements = ""; results->GetStringProperty("CEST.Offset", offset); results->GetStringProperty("CEST.measurements", measurements); if (measurements.empty()) { std::string stringRepetitions = ""; results->GetStringProperty("CEST.repetitions", stringRepetitions); std::string stringAverages = ""; results->GetStringProperty("CEST.averages", stringAverages); const auto ERROR_STRING = "Could not find measurements, fallback assumption of repetitions + averages could not be determined either."; if (!stringRepetitions.empty() && !stringAverages.empty()) { std::stringstream measurementStream; try { measurementStream << std::stoi(stringRepetitions) + std::stoi(stringAverages); measurements = measurementStream.str(); MITK_INFO << "Could not find measurements, assuming repetitions + averages. That is: " << measurements; } catch (const std::invalid_argument&) { MITK_ERROR << ERROR_STRING; } } else { MITK_WARN << ERROR_STRING; } } std::string preparationType = ""; std::string recoveryMode = ""; std::string spoilingType = ""; results->GetStringProperty(CEST_PROPERTY_NAME_PREPERATIONTYPE().c_str(), preparationType); results->GetStringProperty(CEST_PROPERTY_NAME_RECOVERYMODE().c_str(), recoveryMode); results->GetStringProperty(CEST_PROPERTY_NAME_SPOILINGTYPE().c_str(), spoilingType); if (this->IsT1Sequence(preparationType, recoveryMode, spoilingType, revisionString)) { MITK_INFO << "Parsed as T1 image"; std::stringstream trecStream; std::string trecPath = m_DicomDataPath + "/TREC.txt"; auto trec = ReadListFromFile(trecPath); if(trec.empty()) { MITK_WARN << "Assumed T1, but could not load TREC at " << trecPath; } results->SetStringProperty(CEST_PROPERTY_NAME_TREC().c_str(), trec.c_str()); } else { MITK_INFO << "Parsed as CEST or WASABI image"; std::string sampling = ""; bool hasSamplingInformation = results->GetStringProperty("CEST.SamplingType", sampling); if (hasSamplingInformation) { std::string offsets = GetOffsetString(sampling, offset, measurements); results->SetStringProperty(CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), offsets.c_str()); } else { MITK_WARN << "Could not determine sampling type."; } } //persist all properties mitk::IPropertyPersistence *persSrv = GetPersistenceService(); if (persSrv) { auto propertyMap = results->GetMap(); for (auto const &prop : *propertyMap) { PropertyPersistenceInfo::Pointer info = PropertyPersistenceInfo::New(); std::string key = prop.first; std::replace(key.begin(), key.end(), '.', '_'); info->SetNameAndKey(prop.first, key); persSrv->AddInfo(info); } } return results; } std::string mitk::CustomTagParser::ReadListFromFile(const std::string& filePath) { std::stringstream listStream; std::ifstream list(filePath.c_str()); list.imbue(std::locale("C")); if (list.good()) { std::string currentValue; while (std::getline(list, currentValue)) { listStream << currentValue << " "; } } return listStream.str(); } mitk::PropertyList::Pointer mitk::CustomTagParser::ParseDicomProperty(mitk::TemporoSpatialStringProperty *dicomProperty) { if (!dicomProperty) { MITK_ERROR << "DICOM property empty"; } auto results = mitk::PropertyList::New(); if (dicomProperty) { results = ParseDicomPropertyString(dicomProperty->GetValue()); } return results; } std::vector mitk::CustomTagParser::GetInternalRevisions() { const std::vector configs = us::GetModuleContext()->GetModule()->FindResources("/", "*.json", false); std::vector availableRevisionsVector; for (auto const resource : configs) { availableRevisionsVector.push_back(std::stoi(resource.GetBaseName())); } return availableRevisionsVector; } std::vector mitk::CustomTagParser::GetExternalRevisions() { std::string stringToJSONDirectory = GetExternalJSONDirectory(); std::string prospectiveJsonsPath = stringToJSONDirectory + "/*.json"; std::set JsonFiles; Poco::Glob::glob(prospectiveJsonsPath, JsonFiles, Poco::Glob::GLOB_CASELESS); std::vector availableRevisionsVector; for (auto const jsonpath : JsonFiles) { std::string jsonDir; std::string jsonName; itksys::SystemTools::SplitProgramPath(jsonpath, jsonDir, jsonName); std::string revision = itksys::SystemTools::GetFilenameWithoutExtension(jsonName); // disregard jsons which contain letters in their name bool onlyNumbers = (revision.find_first_not_of("0123456789") == std::string::npos); if(onlyNumbers) { availableRevisionsVector.push_back(std::stoi(revision)); } } return availableRevisionsVector; } std::string mitk::CustomTagParser::GetClosestLowerRevision(std::string revisionString, std::vector availableRevisionsVector) { // descending order std::sort(availableRevisionsVector.begin(), availableRevisionsVector.end(), std::greater<>()); int revision = std::stoi(revisionString); int index = 0; int numberOfRevisions = availableRevisionsVector.size(); while (index < numberOfRevisions) { // current mapping still has a higher revision number if ((availableRevisionsVector[index] - revision) > 0) { ++index; } else { break; } } if (index < numberOfRevisions) { std::stringstream foundRevisionStream; foundRevisionStream << availableRevisionsVector[index]; return foundRevisionStream.str(); } return ""; } void mitk::CustomTagParser::GetClosestLowerRevision(std::string revisionString) { m_ClosestInternalRevision = GetClosestLowerRevision(revisionString, GetInternalRevisions()); m_ClosestExternalRevision = GetClosestLowerRevision(revisionString, GetExternalRevisions()); if ("Strict" == m_RevisionMappingStrategy && !((0 == m_ClosestInternalRevision.compare(revisionString)) || (0 == m_ClosestExternalRevision.compare(revisionString)))) { // strict revision mapping and neither revision does match the dicom meta data std::stringstream errorMessageStream; errorMessageStream << "\nCould not parse dicom data in strict mode, data revision " << revisionString << " has no known matching parameter mapping. To use the closest known older parameter mapping select the " << "\"Fuzzy\" revision mapping option when loading the data.\n" << "\nCurrently known revision mappings are:\n Precompiled:"; for (const auto revision : GetInternalRevisions()) { errorMessageStream << " " << revision; } errorMessageStream << "\n External:"; for (const auto revision : GetExternalRevisions()) { errorMessageStream << " " << revision; } errorMessageStream << "\n\nExternal revision mapping descriptions should be located at\n\n"; std::string stringToJSONDirectory = GetExternalJSONDirectory(); errorMessageStream << stringToJSONDirectory; errorMessageStream << "\n\nTo provide an external mapping for this revision create a " << revisionString << ".json there. You might need to create the directory first."; mitkThrow() << errorMessageStream.str(); } } std::string mitk::CustomTagParser::GetRevisionAppropriateJSONString(std::string revisionString) { std::string returnValue = ""; if ("" == revisionString) { MITK_WARN << "Could not extract revision"; } else { GetClosestLowerRevision(revisionString); bool useExternal = false; bool useInternal = false; if ("" != m_ClosestExternalRevision) { useExternal = true; } if ("" != m_ClosestInternalRevision) { useInternal = true; } if (useExternal && useInternal) { if (std::stoi(m_ClosestInternalRevision) > std::stoi(m_ClosestExternalRevision)) { useExternal = false; } } if (useExternal) { std::string stringToJSONDirectory = GetExternalJSONDirectory(); std::string prospectiveJsonPath = stringToJSONDirectory + "/" + m_ClosestExternalRevision + ".json"; std::ifstream externalJSON(prospectiveJsonPath.c_str()); if (externalJSON.good()) { MITK_INFO << "Found external json for CEST parameters at " << prospectiveJsonPath; std::stringstream buffer; buffer << externalJSON.rdbuf(); returnValue = buffer.str(); useInternal = false; } } if (useInternal) { std::string filename = m_ClosestInternalRevision + ".json"; us::ModuleResource jsonResource = us::GetModuleContext()->GetModule()->GetResource(filename); if (jsonResource.IsValid() && jsonResource.IsFile()) { MITK_INFO << "Found no external json for CEST parameters. Closest internal mapping is for revision " << m_ClosestInternalRevision; us::ModuleResourceStream jsonStream(jsonResource); std::stringstream buffer; buffer << jsonStream.rdbuf(); returnValue = buffer.str(); } } } if ("" == returnValue) { MITK_WARN << "Could not identify parameter mapping for the given revision " << revisionString << ", using default mapping."; returnValue = m_DefaultJsonString; } // inject the revision independent mapping before the first newline { returnValue.insert(returnValue.find("\n"), m_RevisionIndependentMapping); } return returnValue; } std::string mitk::CustomTagParser::GetOffsetString(std::string samplingType, std::string offset, std::string measurements) { std::stringstream results; results.imbue(std::locale("C")); std::string normalizationIndicatingOffset = "-300"; double offsetDouble = 0.0; int measurementsInt = 0; bool validOffset = false; bool validMeasurements = false; if ("" != offset) { validOffset = true; offsetDouble = std::stod(offset); } if ("" != measurements) { validMeasurements = true; measurementsInt = std::stoi(measurements); } std::vector offsetVector; if (validOffset && validMeasurements) { for (int step = 0; step < measurementsInt -1; ++step) { double currentOffset = -offsetDouble + 2 * step * offsetDouble / (measurementsInt - 2.0); offsetVector.push_back(currentOffset); } } else { MITK_WARN << "Invalid offset or measurements, offset calculation will only work for list sampling type."; } if (samplingType == "1" || samplingType == "Regular") { if (validOffset && validMeasurements) { results << normalizationIndicatingOffset << " "; for (const auto& entry : offsetVector) { results << entry << " "; } } } else if (samplingType == "2" || samplingType == "Alternating") { if (validOffset && validMeasurements) { results << normalizationIndicatingOffset << " "; for (auto& entry : offsetVector) { entry = std::abs(entry); } std::sort(offsetVector.begin(), offsetVector.end(), std::greater<>()); for (unsigned int index = 0; index < offsetVector.size(); ++index) { offsetVector[index] = std::pow(-1, index) * offsetVector[index]; } for (auto& entry : offsetVector) { results << entry << " "; } } } else if (samplingType == "3" || samplingType == "List") { std::string listPath = m_DicomDataPath + "/LIST.txt"; auto values = ReadListFromFile(listPath); if (!values.empty()) { results << values; } else { MITK_ERROR << "Could not load list at " << listPath; } } else if (samplingType == "4" || samplingType == "SingleOffset") { if (validOffset && validMeasurements) { results << normalizationIndicatingOffset << " "; for (int step = 0; step < measurementsInt - 1; ++step) { results << offsetDouble << " "; } } } else { MITK_WARN << "Encountered unknown sampling type."; } std::string resultString = results.str(); // replace multiple spaces by a single space std::string::iterator newEnditerator = std::unique(resultString.begin(), resultString.end(), [=](char lhs, char rhs) { return (lhs == rhs) && (lhs == ' '); } ); resultString.erase(newEnditerator, resultString.end()); if ((resultString.length() > 0) && (resultString.at(resultString.length() - 1) == ' ')) { resultString.erase(resultString.end() - 1, resultString.end()); } if ((resultString.length() > 0) && (resultString.at(0) == ' ')) { resultString.erase(resultString.begin(), ++(resultString.begin())); } return resultString; } void mitk::CustomTagParser::SetParseStrategy(std::string parseStrategy) { m_ParseStrategy = parseStrategy; } void mitk::CustomTagParser::SetRevisionMappingStrategy(std::string revisionMappingStrategy) { m_RevisionMappingStrategy = revisionMappingStrategy; } std::string mitk::CustomTagParser::GetExternalJSONDirectory() { std::string moduleLocation = us::GetModuleContext()->GetModule()->GetLocation(); std::string stringToModule; std::string libraryName; itksys::SystemTools::SplitProgramPath(moduleLocation, stringToModule, libraryName); std::stringstream jsonDirectory; jsonDirectory << stringToModule << "/CESTRevisionMapping"; return jsonDirectory.str(); } - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_TOTALSCANTIME() -{ - return "CEST.TotalScanTime"; -}; - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_PREPERATIONTYPE() -{ - return "CEST.PreparationType"; -}; - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_RECOVERYMODE() -{ - return "CEST.RecoveryMode"; -}; - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_SPOILINGTYPE() -{ - return "CEST.SpoilingType"; -}; - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS() -{ - return "CEST.Offsets"; -}; - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_TREC() -{ - return std::string("CEST.TREC"); -} - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_FREQ() -{ - return std::string("CEST.FREQ"); -} - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_PULSEDURATION() -{ - return std::string("CEST.PulseDuration"); -} - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_B1Amplitude() -{ - return std::string("CEST.B1Amplitude"); -} - -const std::string mitk::CEST_PROPERTY_NAME_DutyCycle() -{ - return std::string("CEST.DutyCycle"); -} diff --git a/Modules/CEST/src/mitkExtractCESTOffset.cpp b/Modules/CEST/src/mitkExtractCESTOffset.cpp index f0b3878b0a..4599ebc345 100644 --- a/Modules/CEST/src/mitkExtractCESTOffset.cpp +++ b/Modules/CEST/src/mitkExtractCESTOffset.cpp @@ -1,86 +1,82 @@ -/*=================================================================== +/*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) -Copyright (c) German Cancer Research Center, -Division of Medical and Biological Informatics. +Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. -This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without -even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR -A PARTICULAR PURPOSE. +Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be +found in the LICENSE file. -See LICENSE.txt or http://www.mitk.org for details. - -===================================================================*/ +============================================================================*/ #include "mitkExtractCESTOffset.h" -#include "mitkCustomTagParser.h" +#include "mitkCESTPropertyHelper.h" #include #include std::vector mitk::ExtractCESTT1Time(const BaseData* image) { std::vector result; auto prop = image->GetProperty(CEST_PROPERTY_NAME_TREC().c_str()); if (prop.IsNotNull()) { auto valueStr = prop->GetValueAsString(); std::istringstream iss; iss.imbue(std::locale("C")); iss.str(valueStr); double d; while (iss >> d) { if (!iss.fail()) { result.emplace_back(d); } } if (result.size() != image->GetTimeSteps()) mitkThrow() << "Cannot determine T1 times. Selected input has an property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_TREC() << "\" that don't match the number of time steps of input."; for (auto& value : result) { value *= 0.001; } } else mitkThrow() << "Cannot determine T1 time grid (TREC). Selected input has no property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_TREC() << "\""; return result; } std::vector mitk::ExtractCESTOffset(const BaseData* image) { std::vector result; auto prop = image->GetProperty(CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str()); if (prop.IsNotNull()) { auto valueStr = prop->GetValueAsString(); std::istringstream iss; iss.imbue(std::locale("C")); iss.str(valueStr); double d; while (iss >> d) { if (!iss.fail()) { result.emplace_back(d); } } if (result.size() != image->GetTimeSteps()) mitkThrow() << "Cannot determine offset. Selected input has an property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS() << "\" that don't match the number of time steps of input."; } else mitkThrow() << "Cannot determine frequency. Selected input has no property \"" << CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS() << "\""; return result; } diff --git a/Modules/CEST/test/mitkCESTDICOMReaderServiceTest.cpp b/Modules/CEST/test/mitkCESTDICOMReaderServiceTest.cpp index 9e3e9d1bde..4bdf8f651f 100644 --- a/Modules/CEST/test/mitkCESTDICOMReaderServiceTest.cpp +++ b/Modules/CEST/test/mitkCESTDICOMReaderServiceTest.cpp @@ -1,94 +1,95 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ // Testing #include "mitkTestFixture.h" #include "mitkTestingMacros.h" // std includes #include // MITK includes #include #include #include #include "mitkCESTImageDetectionHelper.h" #include "mitkCustomTagParser.h" +#include "mitkCESTPropertyHelper.h" class mitkCESTDICOMReaderServiceTestSuite : public mitk::TestFixture { CPPUNIT_TEST_SUITE(mitkCESTDICOMReaderServiceTestSuite); // Test the dicom property parsing MITK_TEST(LoadCESTDICOMData_Success); MITK_TEST(LoadNormalizedCESTDICOMData_Success); MITK_TEST(LoadT1DICOMData_Success); CPPUNIT_TEST_SUITE_END(); private: public: void setUp() override { } void tearDown() override { } void LoadCESTDICOMData_Success() { mitk::IFileReader::Options options; options["Force type"] = std::string( "Automatic" ); options["Revision mapping"] = std::string( "Strict" ); options["Normalize data"] = std::string("No"); mitk::Image::Pointer cestImage = mitk::IOUtil::Load(GetTestDataFilePath("CEST/B1=0.6MUT/MEI_NER_PHANTOM.MR.E0202_MEISSNER.0587.0001.2017.10.25.22.11.10.373351.41828677.IMA"), options); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Make certain offsets have been correctly loaded for CEST image." ,cestImage->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str())->GetValueAsString() == "-300 2 -2 1.92982 -1.92982 1.85965 -1.85965 1.78947 -1.78947 1.7193 -1.7193 1.64912 -1.64912 1.57895 -1.57895 1.50877 -1.50877 1.4386 -1.4386 1.36842 -1.36842 1.29825 -1.29825 1.22807 -1.22807 1.15789 -1.15789 1.08772 -1.08772 1.01754 -1.01754 0.947368 -0.947368 0.877193 -0.877193 0.807018 -0.807018 0.736842 -0.736842 0.666667 -0.666667 0.596491 -0.596491 0.526316 -0.526316 0.45614 -0.45614 0.385965 -0.385965 0.315789 -0.315789 0.245614 -0.245614 0.175439 -0.175439 0.105263 -0.105263 0.0350877 -0.0350877"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Wrong number of frames are reconstructed.", cestImage->GetTimeSteps() == 59); std::string temp; CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Make certain image is not loaded as T1.", !mitk::IsCESTT1Image(cestImage)); } void LoadNormalizedCESTDICOMData_Success() { mitk::IFileReader::Options options; options["Force type"] = std::string("Automatic"); options["Revision mapping"] = std::string("Strict"); options["Normalize data"] = std::string("Automatic"); mitk::Image::Pointer cestImage = mitk::IOUtil::Load(GetTestDataFilePath("CEST/B1=0.6MUT/MEI_NER_PHANTOM.MR.E0202_MEISSNER.0587.0001.2017.10.25.22.11.10.373351.41828677.IMA"), options); auto tempREsult = cestImage->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str())->GetValueAsString(); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Make certain offsets have been correctly loaded for CEST image.", cestImage->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str())->GetValueAsString() == "2 -2 1.92982 -1.92982 1.85965 -1.85965 1.78947 -1.78947 1.7193 -1.7193 1.64912 -1.64912 1.57895 -1.57895 1.50877 -1.50877 1.4386 -1.4386 1.36842 -1.36842 1.29825 -1.29825 1.22807 -1.22807 1.15789 -1.15789 1.08772 -1.08772 1.01754 -1.01754 0.947368 -0.947368 0.877193 -0.877193 0.807018 -0.807018 0.736842 -0.736842 0.666667 -0.666667 0.596491 -0.596491 0.526316 -0.526316 0.45614 -0.45614 0.385965 -0.385965 0.315789 -0.315789 0.245614 -0.245614 0.175439 -0.175439 0.105263 -0.105263 0.0350877 -0.0350877 "); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Wrong number of frames are reconstructed.", cestImage->GetTimeSteps() == 58); std::string temp; CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Make certain image is not loaded as T1.", !mitk::IsCESTT1Image(cestImage)); } void LoadT1DICOMData_Success() { mitk::IFileReader::Options options; options["Force type"] = std::string("Automatic"); options["Revision mapping"] = std::string("Strict"); mitk::Image::Pointer cestImage = mitk::IOUtil::Load(GetTestDataFilePath("CEST/T1MAP/MEI_NER_PHANTOM.MR.E0202_MEISSNER.0279.0001.2017.10.25.20.21.27.996834.41803047.IMA"), options); std::string temp; CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Make certain image is loaded as T1.", mitk::IsCESTT1Image(cestImage)); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Wrong number of frames are reconstructed.", cestImage->GetTimeSteps() == 17); } }; MITK_TEST_SUITE_REGISTRATION(mitkCESTDICOMReaderService) diff --git a/Modules/CEST/test/mitkCustomTagParserTest.cpp b/Modules/CEST/test/mitkCustomTagParserTest.cpp index 9aa1a04dba..6b34a86053 100644 --- a/Modules/CEST/test/mitkCustomTagParserTest.cpp +++ b/Modules/CEST/test/mitkCustomTagParserTest.cpp @@ -1,374 +1,375 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ // Testing #include "mitkTestFixture.h" #include "mitkTestingMacros.h" // std includes #include // MITK includes #include "mitkCustomTagParser.h" +#include "mitkCESTPropertyHelper.h" #include //itksys #include #include // microservice includes #include "usGetModuleContext.h" #include "usModule.h" #include "usModuleContext.h" // VTK includes #include class mitkCustomTagParserTestSuite : public mitk::TestFixture { CPPUNIT_TEST_SUITE(mitkCustomTagParserTestSuite); // Test the dicom property parsing MITK_TEST(ValidPropertyParsedToPropertyList_Success); MITK_TEST(ValidPropertyMissingParametersParsedToEmptyPropertiesPropertyList_Success); MITK_TEST(ValidPropertyRevisionVeryLow_UseDefault_Success); MITK_TEST(ValidPropertyNoExactRevisionMatchUseInternal_Success); MITK_TEST(ValidPropertyNoExactRevisionMatchUseExternal_Success); MITK_TEST(ValidPropertyWindowsLineEndings_Success); MITK_TEST(InvalidPropertyInvalidRevision_Failure); MITK_TEST(InvalidPropertyNoCESTSequence_Failure); MITK_TEST(InvalidPropertyGarbageInDelimiters_Failure); MITK_TEST(ValidPropertyAlternatingOffset_Success); MITK_TEST(ValidPropertySimpleOffset_Success); MITK_TEST(ValidPropertyListOffset_Success); MITK_TEST(ExtractRevision); CPPUNIT_TEST_SUITE_END(); private: std::string m_PathToModule; std::string m_ValidCESTCustomTag; std::string m_ValidCESTCustomTagAllParametersMissing; std::string m_ValidCESTCustomTagUnsupportedRevisionTooLow; // rev 12 std::string m_ValidCESTCustomTagUnsupportedRevisionNoExactJSONUseInternal; // rev 1417 std::string m_ValidCESTCustomTagUnsupportedRevisionNoExactJSONUseExternal; // rev 120 std::string m_InvalidCESTCustomTagRevisionNoNumber; //rev abc std::string m_NonCESTCustomTag; // no CEST_Rev substring std::string m_GarbageWithinDelimiters; // ASCII part of custom tag is just garbage std::string m_ValidCESTCustomTagWindowsLineEndings; // have windows line endings encoded std::string m_ValidCESTCustomTagAlternatingOffset; std::string m_ValidCESTCustomTagSingleOffset; std::string m_ValidCESTCustomTagListOffset; public: void setUp() override { std::string moduleLocation = us::GetModuleContext()->GetModule()->GetLocation(); std::string libraryName; itksys::SystemTools::SplitProgramPath(moduleLocation, m_PathToModule, libraryName); m_ValidCESTCustomTag = 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} void tearDown() override { } void ValidPropertyParsedToPropertyList_Success() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto tsproperty = mitk::TemporoSpatialStringProperty::New(); tsproperty->SetValue(0, 0, m_ValidCESTCustomTag); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomProperty(tsproperty); std::string sampling = ""; std::string offset = ""; std::string offsets = ""; std::string measurements = ""; std::string revision = ""; std::string jsonRevision = ""; bool hasRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Revision", revision); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Offset", offset); parsedPropertyList->GetStringProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), offsets); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.measurements", measurements); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.SamplingType", sampling); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.revision_json", jsonRevision); bool offsetsMatch =( offsets == "-300 -2 -1.86667 -1.73333 -1.6 -1.46667 -1.33333 -1.2 -1.06667 -0.933333 -0.8 -0.666667 -0.533333 -0.4 -0.266667 -0.133333 0 0.133333 0.266667 0.4 0.533333 0.666667 0.8 0.933333 1.06667 1.2 1.33333 1.46667 1.6 1.73333 1.86667 2"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a revision.", hasRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify the revision is the one we expect.", revision == "1416"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify the revision and the json revision match.", revision == jsonRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify a couple of resulting properties match our expectation.", offset == "2" && sampling == "1" && measurements == "32"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify offsets are correctly parsed.", offsetsMatch); } void ValidPropertyMissingParametersParsedToEmptyPropertiesPropertyList_Success() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagAllParametersMissing); std::string revision = ""; std::string jsonRevision = ""; bool hasRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Revision", revision); bool hasJsonRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.revision_json", jsonRevision); auto propertyMap = parsedPropertyList->GetMap(); bool propertiesEmpty = true; for (auto const &prop : *propertyMap) { std::string key = prop.first; if (key != "CEST.Revision" && key != "CEST.revision_json") { propertiesEmpty = propertiesEmpty && prop.second->GetValueAsString() == ""; } } CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a revision.", hasRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a json revision.", hasJsonRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Property list properties are empty but for the revision information", propertiesEmpty); } void ValidPropertyRevisionVeryLow_UseDefault_Success() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagUnsupportedRevisionTooLow); std::string revision = ""; std::string jsonRevision = ""; bool hasRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Revision", revision); bool hasJsonRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.revision_json", jsonRevision); bool usedDefault = (jsonRevision == "default mapping, corresponds to revision 1416"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a revision.", hasRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a json revision.", hasJsonRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we used default mapping.", usedDefault); } void ValidPropertyNoExactRevisionMatchUseInternal_Success() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagUnsupportedRevisionNoExactJSONUseInternal); std::string revision = ""; std::string jsonRevision = ""; bool hasRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Revision", revision); bool hasJsonRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.revision_json", jsonRevision); bool usedInternal = (jsonRevision == "1416"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a revision.", hasRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a json revision.", hasJsonRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we used internal mapping.", usedInternal); } void ValidPropertyNoExactRevisionMatchUseExternal_Success() { std::string externalMappingString = "{\n" " \"external mapping for test\" : \"revision_json\",\n" " \"sWiPMemBlock.alFree[1]\" : \"AdvancedMode\"\n" "}"; // we assume the test library will be in the same location as the MitkCEST library on windows // on linux the test driver should have a relative path of ../bin/ #ifdef _WIN32 std::string dirname = m_PathToModule + "/CESTRevisionMapping"; #else std::string dirname = m_PathToModule + "/../lib/CESTRevisionMapping"; #endif //bool dirWasThere = itksys::SystemTools::FileIsDirectory(dirname); std::string filename = dirname + "/118.json"; itk::FileTools::CreateDirectory(dirname); std::ofstream externalFile(filename.c_str()); if (externalFile.is_open()) { externalFile << externalMappingString; externalFile.close(); } mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagUnsupportedRevisionNoExactJSONUseExternal); std::string revision = ""; std::string jsonRevision = ""; bool hasRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Revision", revision); bool hasJsonRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.revision_json", jsonRevision); bool usedExternal = (jsonRevision == "external mapping for test"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a revision.", hasRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a json revision.", hasJsonRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we used external mapping.", usedExternal); bool wasError = std::remove(filename.c_str()); if (wasError) { MITK_ERROR << "Could not delete test revision file"; } } void ValidPropertyWindowsLineEndings_Success() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagWindowsLineEndings); std::string sampling = ""; std::string offset = ""; std::string offsets = ""; std::string measurements = ""; std::string revision = ""; std::string jsonRevision = ""; bool hasRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Revision", revision); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Offset", offset); parsedPropertyList->GetStringProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), offsets); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.measurements", measurements); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.SamplingType", sampling); parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.revision_json", jsonRevision); bool offsetsMatch = (offsets == "-300 -2 -1.86667 -1.73333 -1.6 -1.46667 -1.33333 -1.2 -1.06667 -0.933333 -0.8 -0.666667 -0.533333 -0.4 -0.266667 -0.133333 0 0.133333 0.266667 0.4 0.533333 0.666667 0.8 0.933333 1.06667 1.2 1.33333 1.46667 1.6 1.73333 1.86667 2"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a revision.", hasRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify the revision is the one we expect.", revision == "1416"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify the revision and the json revision match.", revision == jsonRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify a couple of resulting properties match our expectation.", offset == "2" && sampling == "1" && measurements == "32"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify offsets are correctly parsed.", offsetsMatch); } void InvalidPropertyInvalidRevision_Failure() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_InvalidCESTCustomTagRevisionNoNumber); std::string revision = ""; std::string jsonRevision = ""; bool hasRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.Revision", revision); bool hasJsonRevision = parsedPropertyList->GetStringProperty("CEST.revision_json", jsonRevision); bool usedDefault = (jsonRevision == "default mapping, corresponds to revision 1416"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a revision.", hasRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we found a json revision.", hasJsonRevision); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify we used default mapping.", usedDefault); } void InvalidPropertyNoCESTSequence_Failure() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_NonCESTCustomTag); auto size = parsedPropertyList->GetMap()->size(); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Property list is empty", mitk::Equal(size, 0)); } void InvalidPropertyGarbageInDelimiters_Failure() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_GarbageWithinDelimiters); auto size = parsedPropertyList->GetMap()->size(); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Property list is empty", mitk::Equal(size, 0)); } void ValidPropertyAlternatingOffset_Success() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagAlternatingOffset); std::string offsets = ""; parsedPropertyList->GetStringProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), offsets); bool offsetsMatch = (offsets == "-300 2 -2 1.86667 -1.86667 1.73333 -1.73333 1.6 -1.6 1.46667 -1.46667 1.33333 -1.33333 1.2 -1.2 1.06667 -1.06667 0.933333 -0.933333 0.8 -0.8 0.666667 -0.666667 0.533333 -0.533333 0.4 -0.4 0.266667 -0.266667 0.133333 -0.133333 0"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify offsets are correctly parsed.", offsetsMatch); } void ValidPropertySimpleOffset_Success() { mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagSingleOffset); std::string offsets = ""; parsedPropertyList->GetStringProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), offsets); bool offsetsMatch = (offsets == "-300 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify offsets are correctly parsed.", offsetsMatch); } void ValidPropertyListOffset_Success() { std::string offsetList = "-300\n -100 \n -50 \n -35\n -25 \n -17\n -12\n -9.5 \n -8.25\n -7\n -6.1 \n -5.4 \n -4.7 \n -4\n -3.3\n -2.7\n -2\n -1.7\n -1.5 \n -1.1 \n -0.9\n -300\n -0.6 \n -0.4\n -0.2\n 0 \n 0.2\n 0.4\n 0.6\n 0.95 \n 1.1 \n 1.25 \n 1.4\n 1.55\n 1.7\n 1.85 \n 2 \n 2.15 \n 2.3\n 2.45 \n 2.6\n 2.75 \n 2.9 \n 3.05\n -300 \n 3.2\n 3.35 \n 3.5\n 3.65 \n 3.8 \n 3.95\n 4.1 \n 4.25\n 4.4 \n 4.7\n 5.2\n 6\n 7\n 9\n 12 \n 17\n 25\n 35\n 50 \n 100\n -300" ; std::string filename = m_PathToModule + "/" + "LIST.txt"; std::ofstream externalFile(filename.c_str()); if (externalFile.is_open()) { externalFile << offsetList; externalFile.close(); } mitk::CustomTagParser tagParser(m_PathToModule); auto parsedPropertyList = tagParser.ParseDicomPropertyString(m_ValidCESTCustomTagListOffset); std::string offsets = ""; parsedPropertyList->GetStringProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), offsets); std::string referenceString = "-300 -100 -50 -35 -25 -17 -12 -9.5 -8.25 -7 -6.1 -5.4 -4.7 -4 -3.3 -2.7 -2 -1.7 -1.5 -1.1 -0.9 -300 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.95 1.1 1.25 1.4 1.55 1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.6 2.75 2.9 3.05 -300 3.2 3.35 3.5 3.65 3.8 3.95 4.1 4.25 4.4 4.7 5.2 6 7 9 12 17 25 35 50 100 -300"; bool offsetsMatch = (offsets == referenceString); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify offsets are correctly parsed.", offsetsMatch); bool wasError = std::remove(filename.c_str()); if (wasError) { MITK_ERROR << "Could not delete test offset list file"; } } void ExtractRevision() { std::string empty = ""; std::string invalidRule1a = "CESaaaaaaa"; std::string invalidRule1b = "aaaCESTaaa"; std::string invalidRule2a = "CESTaaaa"; std::string invalidRule2b = "aaa_CESTaaa"; std::string invalidRule3a = "CESTaaa_REVaaaa"; std::string valid1 = "CEST_REV12345"; std::string valid2 = "aaa_CESTaaaa_REV2"; std::string valid3 = "CESTaaaa_REV3_c"; std::string valid4 = "cest_rev4"; std::string valid5 = "aaa_cestaaaa_rev5"; std::string valid6 = "cestaaaa_rev6_c"; CPPUNIT_ASSERT_THROW_MESSAGE("Verify exception on empty", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(empty), mitk::Exception); CPPUNIT_ASSERT_THROW_MESSAGE("Verify exception on invalidRule1a", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(invalidRule1a), mitk::Exception); CPPUNIT_ASSERT_THROW_MESSAGE("Verify exception on invalidRule1b", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(invalidRule1b), mitk::Exception); CPPUNIT_ASSERT_THROW_MESSAGE("Verify exception on invalidRule2a", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(invalidRule2a), mitk::Exception); CPPUNIT_ASSERT_THROW_MESSAGE("Verify exception on invalidRule2b", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(invalidRule2b), mitk::Exception); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Verify empty revision on invalidRule3a", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(invalidRule3a) == ""); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Extract revision from valid1.", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(valid1) == "12345"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Extract revision from valid2.", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(valid2) == "2"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Extract revision from valid3.", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(valid3) == "3"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Extract revision from valid4.", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(valid4) == "4"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Extract revision from valid5.", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(valid5) == "5"); CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Extract revision from valid6.", mitk::CustomTagParser::ExtractRevision(valid6) == "6"); } }; MITK_TEST_SUITE_REGISTRATION(mitkCustomTagParser) diff --git a/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTNormalizeView.cpp b/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTNormalizeView.cpp index d01c8204ca..6ff6b43f96 100644 --- a/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTNormalizeView.cpp +++ b/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTNormalizeView.cpp @@ -1,110 +1,110 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ #include "QmitkCESTNormalizeView.h" #include #include "mitkWorkbenchUtil.h" #include "mitkNodePredicateAnd.h" #include "mitkNodePredicateDataProperty.h" #include "mitkNodePredicateDataType.h" #include "QmitkDataStorageComboBoxWithSelectNone.h" #include #include "mitkCESTImageNormalizationFilter.h" -#include "mitkCustomTagParser.h" +#include "mitkCESTPropertyHelper.h" #include "mitkCESTImageDetectionHelper.h" const std::string QmitkCESTNormalizeView::VIEW_ID = "org.mitk.gui.qt.cest.normalize"; void QmitkCESTNormalizeView::SetFocus() { m_Controls.btnNormalize->setFocus(); } void QmitkCESTNormalizeView::CreateQtPartControl(QWidget* parent) { m_Controls.setupUi(parent); m_Controls.btnNormalize->setEnabled(false); m_Controls.comboCESTImage->SetPredicate(this->m_IsCESTImagePredicate); m_Controls.comboCESTImage->SetDataStorage(this->GetDataStorage()); connect(m_Controls.btnNormalize, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(OnNormalizeButtonClicked())); connect(m_Controls.comboCESTImage, SIGNAL(OnSelectionChanged(const mitk::DataNode *)), this, SLOT(UpdateGUIControls())); UpdateGUIControls(); } void QmitkCESTNormalizeView::UpdateGUIControls() { m_Controls.btnNormalize->setEnabled(m_Controls.comboCESTImage->GetSelectedNode().IsNotNull()); } void QmitkCESTNormalizeView::OnNormalizeButtonClicked() { auto selectedImageNode = m_Controls.comboCESTImage->GetSelectedNode(); if (!selectedImageNode) { MITK_ERROR << "Invalid system state. CEST selection is invalid. Selected node is null_ptr."; return; } auto selectedImage = dynamic_cast(selectedImageNode->GetData()); if (!selectedImageNode) { MITK_ERROR << "Invalid system state. CEST selection is invalid. Selected node is not an image."; return; } std::string offsetsStr = ""; bool hasOffsets = selectedImage->GetPropertyList()->GetStringProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str(), offsetsStr); if (!hasOffsets) { QMessageBox::information(nullptr, "CEST normalization", "Selected image was missing CEST offset information."); return; } if (!mitk::IsNotNormalizedCESTImage(selectedImage)) { QMessageBox::information(nullptr, "CEST normalization", "Selected image already seems to be normalized."); return; } if (selectedImage->GetDimension() == 4) { auto normalizationFilter = mitk::CESTImageNormalizationFilter::New(); normalizationFilter->SetInput(selectedImage); normalizationFilter->Update(); auto resultImage = normalizationFilter->GetOutput(); mitk::DataNode::Pointer dataNode = mitk::DataNode::New(); dataNode->SetData(resultImage); std::string normalizedName = selectedImageNode->GetName() + "_normalized"; dataNode->SetName(normalizedName); this->GetDataStorage()->Add(dataNode); } } QmitkCESTNormalizeView::QmitkCESTNormalizeView() { auto isImage = mitk::NodePredicateDataType::New("Image"); this->m_IsCESTImagePredicate = mitk::NodePredicateAnd::New(isImage, mitk::CreateAnyCESTImageNodePredicate()).GetPointer(); } diff --git a/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTStatisticsView.cpp b/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTStatisticsView.cpp index df0ace9532..b60c2b338e 100644 --- a/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTStatisticsView.cpp +++ b/Plugins/org.mitk.gui.qt.cest/src/internal/QmitkCESTStatisticsView.cpp @@ -1,816 +1,816 @@ /*============================================================================ The Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) Copyright (c) German Cancer Research Center (DKFZ) All rights reserved. Use of this source code is governed by a 3-clause BSD license that can be found in the LICENSE file. ============================================================================*/ // itk #include "itksys/SystemTools.hxx" #include #include // Blueberry #include #include // Qmitk #include "QmitkCESTStatisticsView.h" // Qt #include #include // qwt #include // mitk #include -#include +#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include // boost #include #include // stl #include #include #include #include #include #include namespace { template void GetSortPermutation(std::vector &out, const std::vector &determiningVector, Compare compare = std::less()) { out.resize(determiningVector.size()); std::iota(out.begin(), out.end(), 0); std::sort(out.begin(), out.end(), [&](unsigned i, unsigned j) { return compare(determiningVector[i], determiningVector[j]); }); } template void ApplyPermutation(const std::vector &order, std::vector &vectorToSort) { assert(order.size() == vectorToSort.size()); std::vector tempVector(vectorToSort.size()); for (unsigned i = 0; i < vectorToSort.size(); i++) { tempVector[i] = vectorToSort[order[i]]; } vectorToSort = tempVector; } template void ApplyPermutation(const std::vector &order, std::vector ¤tVector, std::vector &... remainingVectors) { ApplyPermutation(order, currentVector); ApplyPermutation(order, remainingVectors...); } template void SortVectors(const std::vector &orderDeterminingVector, Compare comparison, std::vector &... vectorsToBeSorted) { std::vector order; GetSortPermutation(order, orderDeterminingVector, comparison); ApplyPermutation(order, vectorsToBeSorted...); } } // namespace const std::string QmitkCESTStatisticsView::VIEW_ID = "org.mitk.views.ceststatistics"; QmitkCESTStatisticsView::QmitkCESTStatisticsView(QObject * /*parent*/, const char * /*name*/) { this->m_CalculatorJob = new QmitkImageStatisticsCalculationJob(); m_currentSelectedPosition.Fill(0.0); m_currentSelectedTimeStep = 0; m_CrosshairPointSet = mitk::PointSet::New(); } QmitkCESTStatisticsView::~QmitkCESTStatisticsView() { while (this->m_CalculatorJob->isRunning()) // wait until thread has finished { itksys::SystemTools::Delay(100); } delete this->m_CalculatorJob; } void QmitkCESTStatisticsView::SetFocus() { m_Controls.threeDimToFourDimPushButton->setFocus(); } void QmitkCESTStatisticsView::CreateQtPartControl(QWidget *parent) { // create GUI widgets from the Qt Designer's .ui file m_Controls.setupUi(parent); connect( m_Controls.threeDimToFourDimPushButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(OnThreeDimToFourDimPushButtonClicked())); connect((QObject *)this->m_CalculatorJob, SIGNAL(finished()), this, SLOT(OnThreadedStatisticsCalculationEnds()), Qt::QueuedConnection); connect((QObject *)(this->m_Controls.fixedRangeCheckBox), SIGNAL(toggled(bool)), (QObject *)this, SLOT(OnFixedRangeCheckBoxToggled(bool))); connect((QObject *)(this->m_Controls.fixedRangeLowerDoubleSpinBox), SIGNAL(editingFinished()), (QObject *)this, SLOT(OnFixedRangeDoubleSpinBoxChanged())); connect((QObject *)(this->m_Controls.fixedRangeUpperDoubleSpinBox), SIGNAL(editingFinished()), (QObject *)this, SLOT(OnFixedRangeDoubleSpinBoxChanged())); m_Controls.threeDimToFourDimPushButton->setEnabled(false); m_Controls.widget_statistics->SetDataStorage(this->GetDataStorage()); this->m_SliceChangeListener.RenderWindowPartActivated(this->GetRenderWindowPart()); connect(&m_SliceChangeListener, SIGNAL(SliceChanged()), this, SLOT(OnSliceChanged())); } void QmitkCESTStatisticsView::RenderWindowPartActivated(mitk::IRenderWindowPart *renderWindowPart) { this->m_SliceChangeListener.RenderWindowPartActivated(renderWindowPart); } void QmitkCESTStatisticsView::RenderWindowPartDeactivated(mitk::IRenderWindowPart *renderWindowPart) { this->m_SliceChangeListener.RenderWindowPartDeactivated(renderWindowPart); } void QmitkCESTStatisticsView::OnSelectionChanged(berry::IWorkbenchPart::Pointer /*source*/, const QList &nodes) { if (nodes.empty()) { std::stringstream message; message << "Please select an image."; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); this->Clear(); return; } // iterate all selected objects bool atLeastOneWasCESTImage = false; foreach (mitk::DataNode::Pointer node, nodes) { if (node.IsNull()) { continue; } if (dynamic_cast(node->GetData()) != nullptr) { m_Controls.labelWarning->setVisible(false); bool zSpectrumSet = SetZSpectrum(dynamic_cast( node->GetData()->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str()).GetPointer())); atLeastOneWasCESTImage = atLeastOneWasCESTImage || zSpectrumSet; if (zSpectrumSet) { m_ZImage = dynamic_cast(node->GetData()); m_Controls.widget_statistics->SetImageNodes({node.GetPointer()}); } else { m_MaskImage = dynamic_cast(node->GetData()); m_Controls.widget_statistics->SetMaskNodes({node.GetPointer()}); } } if (dynamic_cast(node->GetData()) != nullptr) { m_MaskPlanarFigure = dynamic_cast(node->GetData()); m_Controls.widget_statistics->SetMaskNodes({node.GetPointer()}); } if (dynamic_cast(node->GetData()) != nullptr) { m_PointSet = dynamic_cast(node->GetData()); } } // We only want to offer normalization or timestep copying if one object is selected if (nodes.size() == 1) { if (dynamic_cast(nodes.front()->GetData())) { m_Controls.threeDimToFourDimPushButton->setDisabled(atLeastOneWasCESTImage); } else { m_Controls.threeDimToFourDimPushButton->setEnabled(false); std::stringstream message; message << "The selected node is not an image."; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); } this->Clear(); return; } // we always need a mask, either image or planar figure as well as an image for further processing if (nodes.size() != 2) { this->Clear(); return; } m_Controls.threeDimToFourDimPushButton->setEnabled(false); if (!atLeastOneWasCESTImage) { std::stringstream message; message << "None of the selected data nodes contains required CEST meta information"; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); this->Clear(); return; } bool bothAreImages = (m_ZImage.GetPointer() != nullptr) && (m_MaskImage.GetPointer() != nullptr); if (bothAreImages) { bool geometriesMatch = mitk::Equal(*(m_ZImage->GetTimeGeometry()), *(m_MaskImage->GetTimeGeometry()), mitk::eps, false); if (!geometriesMatch) { std::stringstream message; message << "The selected images have different geometries."; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); this->Clear(); return; } } if (!this->DataSanityCheck()) { this->Clear(); return; } if (m_PointSet.IsNull()) { // initialize thread and trigger it this->m_CalculatorJob->SetIgnoreZeroValueVoxel(false); this->m_CalculatorJob->Initialize(m_ZImage.GetPointer(), m_MaskImage.GetPointer(), m_MaskPlanarFigure.GetPointer()); std::stringstream message; message << "Calculating statistics..."; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); try { // Compute statistics this->m_CalculatorJob->start(); } catch (const mitk::Exception &e) { std::stringstream message; message << "" << e.GetDescription() << ""; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); } catch (const std::runtime_error &e) { // In case of exception, print error message on GUI std::stringstream message; message << "" << e.what() << ""; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); } catch (const std::exception &e) { MITK_ERROR << "Caught exception: " << e.what(); // In case of exception, print error message on GUI std::stringstream message; message << "Error! Unequal Dimensions of Image and Segmentation. No recompute possible "; m_Controls.labelWarning->setText(message.str().c_str()); m_Controls.labelWarning->show(); } while (this->m_CalculatorJob->isRunning()) // wait until thread has finished { itksys::SystemTools::Delay(100); } } if (m_PointSet.IsNotNull()) { if (m_ZImage->GetDimension() == 4) { AccessFixedDimensionByItk(m_ZImage, PlotPointSet, 4); } else { MITK_WARN << "Expecting a 4D image."; } } } void QmitkCESTStatisticsView::OnThreadedStatisticsCalculationEnds() { this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetAxisTitle(QwtPlot::Axis::xBottom, "delta w"); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetAxisTitle(QwtPlot::Axis::yLeft, "z"); if (this->m_CalculatorJob->GetStatisticsUpdateSuccessFlag()) { auto statistics = this->m_CalculatorJob->GetStatisticsData(); std::string statisticsNodeName = "CEST_statistics"; auto statisticsNode = mitk::CreateImageStatisticsNode(statistics, statisticsNodeName); auto imageRule = mitk::StatisticsToImageRelationRule::New(); imageRule->Connect(statistics, m_CalculatorJob->GetStatisticsImage()); if (m_CalculatorJob->GetMaskImage()) { auto maskRule = mitk::StatisticsToMaskRelationRule::New(); maskRule->Connect(statistics, m_CalculatorJob->GetMaskImage()); } else if (m_CalculatorJob->GetPlanarFigure()) { auto planarFigureRule = mitk::StatisticsToMaskRelationRule::New(); planarFigureRule->Connect(statistics, m_CalculatorJob->GetPlanarFigure()); } this->GetDataStorage()->Add(statisticsNode); QmitkPlotWidget::DataVector::size_type numberOfSpectra = this->m_zSpectrum.size(); QmitkPlotWidget::DataVector means(numberOfSpectra); QmitkPlotWidget::DataVector stdevs(numberOfSpectra); for (unsigned int index = 0; index < numberOfSpectra; ++index) { means[index] = statistics->GetStatisticsForTimeStep(index).GetValueConverted( mitk::ImageStatisticsConstants::MEAN()); stdevs[index] = statistics->GetStatisticsForTimeStep(index).GetValueConverted( mitk::ImageStatisticsConstants::STANDARDDEVIATION()); } QmitkPlotWidget::DataVector xValues = this->m_zSpectrum; RemoveMZeros(xValues, means, stdevs); ::SortVectors(xValues, std::less(), xValues, means, stdevs); unsigned int curveId = this->m_Controls.m_DataViewWidget->InsertCurve("Spectrum"); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetCurveData(curveId, xValues, means, stdevs, stdevs); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetErrorPen(curveId, QPen(Qt::blue)); QwtSymbol *blueSymbol = new QwtSymbol(QwtSymbol::Rect, QColor(Qt::blue), QColor(Qt::blue), QSize(8, 8)); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetCurveSymbol(curveId, blueSymbol); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetLegendAttribute(curveId, QwtPlotCurve::LegendShowSymbol); QwtLegend *legend = new QwtLegend(); legend->setFrameShape(QFrame::Box); legend->setFrameShadow(QFrame::Sunken); legend->setLineWidth(1); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetLegend(legend, QwtPlot::BottomLegend); m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot() ->axisScaleEngine(QwtPlot::Axis::xBottom) ->setAttributes(QwtScaleEngine::Inverted); this->m_Controls.m_DataViewWidget->Replot(); m_Controls.labelWarning->setVisible(false); m_Controls.m_StatisticsGroupBox->setEnabled(true); m_Controls.m_StatisticsGroupBox->setEnabled(true); if (this->m_Controls.fixedRangeCheckBox->isChecked()) { this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisAutoScale(2, false); this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisScale( 2, this->m_Controls.fixedRangeLowerDoubleSpinBox->value(), this->m_Controls.fixedRangeUpperDoubleSpinBox->value()); } else { this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisAutoScale(2, true); } } else { m_Controls.labelWarning->setText(m_CalculatorJob->GetLastErrorMessage().c_str()); m_Controls.labelWarning->setVisible(true); this->Clear(); } } void QmitkCESTStatisticsView::OnFixedRangeDoubleSpinBoxChanged() { if (this->m_Controls.fixedRangeCheckBox->isChecked()) { this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisAutoScale(2, false); this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisScale(2, this->m_Controls.fixedRangeLowerDoubleSpinBox->value(), this->m_Controls.fixedRangeUpperDoubleSpinBox->value()); } this->m_Controls.m_DataViewWidget->Replot(); } template void QmitkCESTStatisticsView::PlotPointSet(itk::Image *image) { this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetAxisTitle(QwtPlot::Axis::xBottom, "delta w"); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetAxisTitle(QwtPlot::Axis::yLeft, "z"); QmitkPlotWidget::DataVector::size_type numberOfSpectra = this->m_zSpectrum.size(); mitk::PointSet::Pointer internalPointset; if (m_PointSet.IsNotNull()) { internalPointset = m_PointSet; } else { internalPointset = m_CrosshairPointSet; } if (internalPointset.IsNull()) { return; } if (!this->DataSanityCheck()) { m_Controls.labelWarning->setText("Data can not be plotted, internally inconsistent."); m_Controls.labelWarning->show(); return; } auto maxIndex = internalPointset->GetMaxId().Index(); for (std::size_t number = 0; number < maxIndex + 1; ++number) { mitk::PointSet::PointType point; if (!internalPointset->GetPointIfExists(number, &point)) { continue; } if (!this->m_ZImage->GetGeometry()->IsInside(point)) { continue; } itk::Index<3> itkIndex; this->m_ZImage->GetGeometry()->WorldToIndex(point, itkIndex); itk::Index itkIndexTime; itkIndexTime[0] = itkIndex[0]; itkIndexTime[1] = itkIndex[1]; itkIndexTime[2] = itkIndex[2]; QmitkPlotWidget::DataVector values(numberOfSpectra); for (std::size_t step = 0; step < numberOfSpectra; ++step) { if (VImageDimension == 4) { itkIndexTime[3] = step; } values[step] = image->GetPixel(itkIndexTime); } std::stringstream name; name << "Point " << number; // Qcolor enums go from 0 to 19, but 19 is transparent and 0,1 are for bitmaps // 3 is white and thus not visible QColor color(static_cast(number % 17 + 4)); QmitkPlotWidget::DataVector xValues = this->m_zSpectrum; RemoveMZeros(xValues, values); ::SortVectors(xValues, std::less(), xValues, values); unsigned int curveId = this->m_Controls.m_DataViewWidget->InsertCurve(name.str().c_str()); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetCurveData(curveId, xValues, values); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetCurvePen(curveId, QPen(color)); QwtSymbol *symbol = new QwtSymbol(QwtSymbol::Rect, color, color, QSize(8, 8)); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetCurveSymbol(curveId, symbol); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetLegendAttribute(curveId, QwtPlotCurve::LegendShowSymbol); } if (this->m_Controls.fixedRangeCheckBox->isChecked()) { this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisAutoScale(2, false); this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisScale(2, this->m_Controls.fixedRangeLowerDoubleSpinBox->value(), this->m_Controls.fixedRangeUpperDoubleSpinBox->value()); } else { this->m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot()->setAxisAutoScale(2, true); } QwtLegend *legend = new QwtLegend(); legend->setFrameShape(QFrame::Box); legend->setFrameShadow(QFrame::Sunken); legend->setLineWidth(1); this->m_Controls.m_DataViewWidget->SetLegend(legend, QwtPlot::BottomLegend); m_Controls.m_DataViewWidget->GetPlot() ->axisScaleEngine(QwtPlot::Axis::xBottom) ->setAttributes(QwtScaleEngine::Inverted); this->m_Controls.m_DataViewWidget->Replot(); m_Controls.labelWarning->setVisible(false); } void QmitkCESTStatisticsView::OnFixedRangeCheckBoxToggled(bool state) { this->m_Controls.fixedRangeLowerDoubleSpinBox->setEnabled(state); this->m_Controls.fixedRangeUpperDoubleSpinBox->setEnabled(state); } void QmitkCESTStatisticsView::RemoveMZeros(QmitkPlotWidget::DataVector &xValues, QmitkPlotWidget::DataVector &yValues) { QmitkPlotWidget::DataVector tempX; QmitkPlotWidget::DataVector tempY; for (std::size_t index = 0; index < xValues.size(); ++index) { if ((xValues.at(index) < -299) || (xValues.at(index)) > 299) { // do not include } else { tempX.push_back(xValues.at(index)); tempY.push_back(yValues.at(index)); } } xValues = tempX; yValues = tempY; } void QmitkCESTStatisticsView::RemoveMZeros(QmitkPlotWidget::DataVector &xValues, QmitkPlotWidget::DataVector &yValues, QmitkPlotWidget::DataVector &stdDevs) { QmitkPlotWidget::DataVector tempX; QmitkPlotWidget::DataVector tempY; QmitkPlotWidget::DataVector tempDevs; for (std::size_t index = 0; index < xValues.size(); ++index) { if ((xValues.at(index) < -299) || (xValues.at(index)) > 299) { // do not include } else { tempX.push_back(xValues.at(index)); tempY.push_back(yValues.at(index)); tempDevs.push_back(stdDevs.at(index)); } } xValues = tempX; yValues = tempY; stdDevs = tempDevs; } void QmitkCESTStatisticsView::OnThreeDimToFourDimPushButtonClicked() { QList nodes = this->GetDataManagerSelection(); if (nodes.empty()) return; mitk::DataNode *node = nodes.front(); if (!node) { // Nothing selected. Inform the user and return QMessageBox::information(nullptr, "CEST View", "Please load and select an image before starting image processing."); return; } // here we have a valid mitk::DataNode // a node itself is not very useful, we need its data item (the image) mitk::BaseData *data = node->GetData(); if (data) { // test if this data item is an image or not (could also be a surface or something totally different) mitk::Image *image = dynamic_cast(data); if (image) { if (image->GetDimension() == 4) { AccessFixedDimensionByItk(image, CopyTimesteps, 4); } this->Clear(); } } } template void QmitkCESTStatisticsView::CopyTimesteps(itk::Image *image) { typedef itk::Image ImageType; // typedef itk::PasteImageFilter PasteImageFilterType; unsigned int numberOfTimesteps = image->GetLargestPossibleRegion().GetSize(3); typename ImageType::RegionType sourceRegion = image->GetLargestPossibleRegion(); sourceRegion.SetSize(3, 1); typename ImageType::RegionType targetRegion = image->GetLargestPossibleRegion(); targetRegion.SetSize(3, 1); for (unsigned int timestep = 1; timestep < numberOfTimesteps; ++timestep) { targetRegion.SetIndex(3, timestep); itk::ImageRegionConstIterator sourceIterator(image, sourceRegion); itk::ImageRegionIterator targetIterator(image, targetRegion); while (!sourceIterator.IsAtEnd()) { targetIterator.Set(sourceIterator.Get()); ++sourceIterator; ++targetIterator; } } } bool QmitkCESTStatisticsView::SetZSpectrum(mitk::StringProperty *zSpectrumProperty) { if (zSpectrumProperty == nullptr) { return false; } mitk::LocaleSwitch localeSwitch("C"); std::string zSpectrumString = zSpectrumProperty->GetValueAsString(); std::istringstream iss(zSpectrumString); std::vector zSpectra; std::copy( std::istream_iterator(iss), std::istream_iterator(), std::back_inserter(zSpectra)); m_zSpectrum.clear(); m_zSpectrum.resize(0); for (auto const &spectrumString : zSpectra) { m_zSpectrum.push_back(std::stod(spectrumString)); } return (m_zSpectrum.size() > 0); } bool QmitkCESTStatisticsView::DataSanityCheck() { QmitkPlotWidget::DataVector::size_type numberOfSpectra = m_zSpectrum.size(); // if we do not have a spectrum, the data can not be processed if (numberOfSpectra == 0) { return false; } // if we do not have CEST image data, the data can not be processed if (m_ZImage.IsNull()) { return false; } // if the CEST image data and the meta information do not match, the data can not be processed if (numberOfSpectra != m_ZImage->GetTimeSteps()) { MITK_INFO << "CEST meta information and number of volumes does not match."; return false; } // if we have neither a mask image, a point set nor a mask planar figure, we can not do statistics // statistics on the whole image would not make sense if (m_MaskImage.IsNull() && m_MaskPlanarFigure.IsNull() && m_PointSet.IsNull() && m_CrosshairPointSet->IsEmpty()) { return false; } // if we have a mask image and a mask planar figure, we can not do statistics // we do not know which one to use if (m_MaskImage.IsNotNull() && m_MaskPlanarFigure.IsNotNull()) { return false; } return true; } void QmitkCESTStatisticsView::Clear() { this->m_zSpectrum.clear(); this->m_zSpectrum.resize(0); this->m_ZImage = nullptr; this->m_MaskImage = nullptr; this->m_MaskPlanarFigure = nullptr; this->m_PointSet = nullptr; this->m_Controls.m_DataViewWidget->Clear(); this->m_Controls.m_StatisticsGroupBox->setEnabled(false); this->m_Controls.widget_statistics->SetImageNodes({}); this->m_Controls.widget_statistics->SetMaskNodes({}); } void QmitkCESTStatisticsView::OnSliceChanged() { mitk::Point3D currentSelectedPosition = this->GetRenderWindowPart()->GetSelectedPosition(nullptr); unsigned int currentSelectedTimeStep = this->GetRenderWindowPart()->GetTimeNavigationController()->GetTime()->GetPos(); if (m_currentSelectedPosition != currentSelectedPosition || m_currentSelectedTimeStep != currentSelectedTimeStep) //|| m_selectedNodeTime > m_currentPositionTime) { // the current position has been changed or the selected node has been changed since the last position validation -> // check position m_currentSelectedPosition = currentSelectedPosition; m_currentSelectedTimeStep = currentSelectedTimeStep; m_currentPositionTime.Modified(); m_CrosshairPointSet->Clear(); m_CrosshairPointSet->SetPoint(0, m_currentSelectedPosition); QList nodes = this->GetDataManagerSelection(); if (nodes.empty() || nodes.size() > 1) return; mitk::DataNode *node = nodes.front(); if (!node) { return; } if (dynamic_cast(node->GetData()) != nullptr) { m_Controls.labelWarning->setVisible(false); bool zSpectrumSet = SetZSpectrum(dynamic_cast( node->GetData()->GetProperty(mitk::CEST_PROPERTY_NAME_OFFSETS().c_str()).GetPointer())); if (zSpectrumSet) { m_ZImage = dynamic_cast(node->GetData()); } else { return; } } else { return; } this->m_Controls.m_DataViewWidget->Clear(); AccessFixedDimensionByItk(m_ZImage, PlotPointSet, 4); } }