topng.py

   1 import cv2
   2 import os
   3 from os.path import isdir, join
   4 from os import mkdir
   5 import pydicom
   6 from pprint import pprint
   7 import numpy as np
   8 import pathlib
   9
  10 from decimal import Decimal as d, ROUND_HALF_UP as rhu
  11
  12 PNG16_MAX = pow(2, 16) - 1 # here if thinks the heaviest weight bit is for transparency or something not in use with dicom imgs
  13 PNG8_MAX = pow(2, 8+1) - 1 # heaviest weight bit is 8 => 2**8, but dont forget the others: the reason of +1
  14
  15 INPUT_DIR = '../../Data/Images_anonymous/Case_0350/'
  16 OUT_DIR = './generated/'
  17 #os.mkdir(outdir)
  18
  19 def ftrim(Mat):
  20         # private func to trim the Matrix, but in one direction, vertically | horizontally
  21         # return the slice, don't affect the Matrix
  22         # y | : for column, x -> : for rows
  23         #   v
  24         # not my fault, numpy architecture
  25         y1 = y2 = i = 0
  26         while i < len(Mat):# search by top
  27                 if max(Mat[i]) > 0:
  28                         y1 = i
  29                         break
  30                 i += 1
  31         i = len(Mat) - 1
  32         while i >= 0:# search by bottom
  33                 if max(Mat[i]) > 0:
  34                         y2 = i
  35                         break
  36                 i -= 1
  37         # print('y1, y2', y1, y2)
  38         return slice(y1, y2+1)# +1 to stop at y2
  39
  40 def trim(Mat):
  41         # most use who make implicit call of ftrim twice
  42         horizontal = ftrim(Mat)
  43         vertical = ftrim(Mat.T)
  44         # print('horizontal:vertical', horizontal, vertical)
  45         return Mat[horizontal, vertical]
  46
  47 def map16(array):# can be useful in future
  48         return array * 16
  49
  50 # def dround(n):
  51 #       return d(str(n)).quantize(d('1'), rounding=rhu)# safe round without
  52
  53 def affine(Mat, ab, cd):
  54         """
  55                 Affine transformation
  56                 ab: the 'from' interval (2, 384) or {begin:2, end:384} begin is 0, and end is 1
  57                 cd: the 'to' interval (0, 1024) {begin:0, end:1024}
  58         """
  59         a, b = ab[0], ab[1]
  60         c, d = cd[0], cd[1]
  61
  62         with np.nditer(Mat, op_flags=['readwrite']) as M:
  63                 for x in M:
  64                         x[...] = max( 0, round( (x-a) * (d-c) / (b-a) + c ) ) # could not be negative
  65
  66
  67 def getdir(filepath):
  68         return '/'.join(filepath.split('/')[:-1]) + '/'
  69
  70 def topng(inputfile, outfile=None, overwrite=True):
  71         """
  72                 return (64, 64) : the width and height
  73         """
  74         try:
  75                 dicimg = pydicom.read_file(inputfile) # read dicom image
  76         except pydicom.errors.InvalidDicomError as e:
  77                 # @TODO: log, i can't read this file
  78                 return
  79         img = trim(dicimg.pixel_array)# get image array (12bits)
  80
  81         # test <<
  82         # return img.shape # $$ COMMENT OR REMOVE THIS LINE
  83         # print('img', img)
  84         # print('img', type(img))
  85         # print('min', img.min(), 'max', img.max())
  86         # dicimg.convert_pixel_data() # same as using dicimg.pixel_array
  87         # pixa = dicimg._pixel_array
  88         # print('dicimg._pixel_array', pixa)
  89         # print('dicimg.pixel_array==pixa', dicimg.pixel_array==pixa)
  90         # test >>
  91
  92         # affine transfo to png 16 bits, func affects img variable
  93         maxdepth = pow(2, dicimg.BitsStored) - 1
  94         print('dicimg.BitsStored, PNG8_MAX', dicimg.BitsStored, PNG8_MAX) # testing..
  95         affine(img,
  96                 (0, maxdepth), # img.min() replace 0 may be, but not sure it would be good choice
  97                 (0, PNG16_MAX if maxdepth > PNG8_MAX else PNG8_MAX)
  98         )
  99
 100         savepath = (outfile or inputfile) + '.png'
 101         savedir = getdir(savepath)
 102         if overwrite and not isdir( savedir ):
 103                 pathlib.Path(savedir).mkdir(parents=True, exist_ok=True)
 104
 105
 106         # test <<
 107         # tmp = np.array(img) # to get eye on the numpy format of img
 108         # tmp = np.array(img) # to get eye on the numpy format of img
 109         # print("img[0,0]", img[0,0])
 110         # img[0,0] = 0
 111         # tmp.dtype = 'uint32'
 112         # np.savetxt(savepath + '.npy', img)
 113         # test >>
 114
 115         cv2.imwrite(savepath, img, [cv2.IMWRITE_PNG_COMPRESSION, 0]) # write png image
 116
 117         # test
 118         return img.shape
 119
 120 def topngs(inputdir, outdir):
 121         """
 122                 inputdir : directory which contains directly dicom files
 123         """
 124         files = [f for f in os.listdir(inputdir)]
 125
 126         for f in files:
 127                 topng( inputdir + f, join(outdir, f) )
 128
 129 if __name__ == '__main__':
 130         topngs( INPUT_DIR, join(OUT_DIR, INPUT_DIR.split('/')[-2]) )
 131         # topng(INPUT_DIR+'Image00001', OUT_DIR + INPUT_DIR.split('/')[-2] +'-Image00001')