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 import json
  10
  11 from decimal import Decimal as d, ROUND_HALF_UP as rhu
  12
  13 PNG16_MAX = pow(2, 16) - 1 # here if thinks the heaviest weight bit is for transparency or something not in use with dicom imgs
  14 PNG8_MAX = pow(2, 8+1) - 1 # heaviest weight bit is 8 => 2**8, but dont forget the others: the reason of +1
  15
  16 INPUT_DIR = '../../Data/Images_anonymous/Case_0002/'
  17 OUT_DIR = './generated/'
  18 #os.mkdir(outdir)
  19
  20 def roundall(*l):
  21         return (round(e) for e in l)
  22
  23 def ftrim(Mat):
  24         # private func to trim the Matrix, but in one direction, vertically | horizontally
  25         # return the slice, don't affect the Matrix
  26         # y | : for column, x -> : for rows
  27         #   v
  28         # not my fault, numpy architecture
  29         y1 = y2 = i = 0
  30         while i < len(Mat):# search by top
  31                 if Mat[i].max() > 0:
  32                         y1 = i
  33                         break
  34                 i += 1
  35         i = len(Mat) - 1
  36         while i >= 0:# search by bottom
  37                 if Mat[i].max() > 0:
  38                         y2 = i
  39                         break
  40                 i -= 1
  41         # print('y1, y2', y1, y2)
  42         return slice(y1, y2+1)# +1 to stop at y2
  43
  44 def trim(Mat):
  45         # most use who make implicit call of ftrim twice
  46         horizontal = ftrim(Mat)
  47         vertical = ftrim(Mat.T)
  48         # print('horizontal:vertical', horizontal, vertical)
  49         return Mat[horizontal, vertical]
  50
  51 def mask(Mat, maskfile):
  52         # return
  53         xmin, ymin, xmax, ymax = minmax(Mat, maskfile)
  54
  55         y1 = y2 = i = 0
  56         while i < len(Mat):# search by top
  57                 if i < ymin:
  58                         Mat[i].fill(0)# paint the row in black
  59                 else: break
  60                 i += 1
  61
  62         i = len(Mat) - 1
  63         while i >= 0:# search by bottom
  64                 if i > ymax:
  65                         Mat[i].fill(0)# paint the row in black
  66                 else: break
  67                 i -= 1
  68         # print('y1, y2', y1, y2)
  69         # return slice(y1, y2+1)# +1 to stop at y2
  70
  71
  72
  73 def minmax(Mat, file):
  74         """
  75                 {
  76                         'Image00001': [{
  77                                 'color': '#ff0000',
  78                                 'points': [
  79                                         {'x': 94.377, 'y': 137.39},
  80                                         {'x': 100.38, 'y': 139.55},
  81                                         {'x': 103.26, 'y': 142.67},
  82                                         {'x': 105.91, 'y': 147.95},
  83                                         {'x': 105.42, 'y': 152.76},
  84                                         {'x': 100.62, 'y': 156.84},
  85                                         {'x': 95.338, 'y': 159.96},
  86                                         {'x': 89.573, 'y': 158.52},
  87                                         {'x': 84.53, 'y': 153},
  88                                         {'x': 82.848, 'y': 149.15},
  89                                         {'x': 82.368, 'y': 142.91},
  90                                         {'x': 85.01, 'y': 138.11},
  91                                         {'x': 89.813, 'y': 137.39},
  92                                         {'x': 94.377, 'y': 137.39}
  93                                 ]
  94                         }]
  95                 }
  96                 return xmin, ymin, xmax, ymax
  97         """
  98         with open(file) as jsonfile:
  99                 data = json.load(jsonfile)
 100                 pprint(data)
 101
 102                 for imgXXX in data:pass # get the value of key ~= "Image00001", cause it's dynamic
 103
 104                 for obj in data[imgXXX]:pass # get the object that contains the points, cause it's a list
 105                 points = obj['points']
 106
 107
 108                 # print("print, ", data)
 109                 # print("imgXXX, ", imgXXX)
 110                 # print("points, ", points)
 111                 # print("imgXXX, ", obj['points'])
 112                 tmp = [(pt['x'], pt['y']) for pt in points ] # extract x,y. {'x': 94.377, 'y': 137.39} => (94.377, 137.39)
 113                 r = np.array(tmp)
 114
 115                 print(r) # log
 116
 117                 xmin, ymin = np.min(r, axis=0)
 118                 xmax, ymax = np.max(r, axis=0)
 119
 120                 print('xmax, ymax', xmax, ymax)
 121                 print('xmin, ymin', xmin, ymin)
 122
 123                 return roundall(xmin, ymin, xmax, ymax)
 124
 125 def map16(array):# can be useful in future
 126         return array * 16
 127
 128 # def dround(n):
 129 #       return d(str(n)).quantize(d('1'), rounding=rhu)# safe round without
 130
 131 def affine(Mat, ab, cd):
 132         """
 133                 Affine transformation
 134                 ab: the 'from' interval (2, 384) or {begin:2, end:384} begin is 0, and end is 1
 135                 cd: the 'to' interval (0, 1024) {begin:0, end:1024}
 136         """
 137         a, b = ab[0], ab[1]
 138         c, d = cd[0], cd[1]
 139
 140         with np.nditer(Mat, op_flags=['readwrite']) as M:
 141                 for x in M:
 142                         x[...] = max( 0, round( (x-a) * (d-c) / (b-a) + c ) ) # could not be negative
 143
 144
 145 def getdir(filepath):
 146         return '/'.join(filepath.split('/')[:-1]) + '/'
 147
 148 def topng(inputfile, outfile=None, overwrite=True, verbose=False):
 149         """
 150                 (verbose) return (64, 64) : the width and height
 151                 (not verbose) return (img, dicimg) : the image and the dicimg objects
 152         """
 153         try:
 154                 dicimg = pydicom.read_file(inputfile) # read dicom image
 155         except pydicom.errors.InvalidDicomError as e:
 156                 # @TODO: log, i can't read this file
 157                 return
 158         img = trim(dicimg.pixel_array)# get image array (12bits)
 159
 160         # test <<
 161         # return img.shape # $$ COMMENT OR REMOVE THIS LINE
 162         # print('img', img)
 163         # print('img', type(img))
 164         # print('min', img.min(), 'max', img.max())
 165         # dicimg.convert_pixel_data() # same as using dicimg.pixel_array
 166         # pixa = dicimg._pixel_array
 167         # print('dicimg._pixel_array', pixa)
 168         # print('dicimg.pixel_array==pixa', dicimg.pixel_array==pixa)
 169         # test >>
 170
 171         # affine transfo to png 16 bits, func affects img variable
 172         maxdepth = pow(2, dicimg.BitsStored) - 1
 173         print('dicimg.BitsStored, (img.min(), img.max())', dicimg.BitsStored, (img.min(), img.max())) # testing..
 174         affine(img,
 175                 (0, maxdepth), # img.min() replace 0 may be, but not sure it would be good choice
 176                 (0, PNG16_MAX if maxdepth > PNG8_MAX else PNG8_MAX)
 177         )
 178
 179         mask(img, '/Users/user/Desktop/Master/Stage/Data/json/json_GT/0_Case_0002/contours/1.2.3.4.5.6/31/-85.9968/Epicardic.json')
 180
 181
 182         savepath = (outfile or inputfile) + '.png'
 183         savedir = getdir(savepath)
 184         if overwrite and not isdir( savedir ):
 185                 pathlib.Path(savedir).mkdir(parents=True, exist_ok=True)
 186
 187
 188         # test <<
 189         # tmp = np.array(img) # to get eye on the numpy format of img
 190         # tmp = np.array(img) # to get eye on the numpy format of img
 191         # print("img[0,0]", img[0,0])
 192         # img[0,0] = 0
 193         # tmp.dtype = 'uint32'
 194         # np.savetxt(savepath + '.npy', img)
 195         # test >>
 196
 197         cv2.imwrite(savepath, img, [cv2.IMWRITE_PNG_COMPRESSION, 0]) # write png image
 198
 199         # test
 200         if verbose:
 201                 return img, dicimg
 202         else:
 203                 return img.shape
 204
 205 def topngs(inputdir, outdir):
 206         """
 207                 inputdir : directory which contains directly dicom files
 208         """
 209         files = [f for f in os.listdir(inputdir)]
 210
 211         for f in files:
 212                 topng( inputdir + f, join(outdir, f) )
 213
 214 if __name__ == '__main__':
 215         # topngs( INPUT_DIR, join(OUT_DIR, INPUT_DIR.split('/')[-2]) )
 216         topng(INPUT_DIR+'Image00003', OUT_DIR + INPUT_DIR.split('/')[-2] +'-Image00003')