disptools 0.4.0

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生成具有已知体积变化的位移场

此库提供实用程序来生成和操作具有已知体积更改的置换字段。它实现了三种基于搜索的变形场生成算法，以及一小部分实用功能，并通过CUDA实现提供了可选的GPU加速。

实现的三种算法称为：

• 梯度：梯度下降法（默认）。
• 贪心：在[1]中提出的贪心搜索方法
• 匹配：提出了一种体积匹配方法。该实现来自预测atrophysim工具

这个库是在simpleitk的基础上构建的，目的是为图像分析提供一组简单而强大的功能。存储为numpy数组的图像可以很容易地从和转换到simpleitk和itk图像对象。

文档

有关此软件包的完整文档，请访问https://martinopilia.com/disptools" rel="nofollow">https://martinopilia.com/disptools

快速示例

importSimpleITKassitkimportdisptools.displacementsasdspimportdisptools.drawingasdrw# Create an example Jacobian map# A spherical ROI with a Jacobian of 1.1 (expansion)jacobian=drw.create_sphere(10,40,fg_val=1.1,bg_val=1.0)# Create a binary mask for the ROImask=drw.create_sphere(10,40)>0# Generate the displacementdisplacement=dsp.displacement(jacobian,mask=mask)# Check the correctness of the result within the ROIerror=jacobian-dsp.jacobian(displacement)error=sitk.Mask(error,mask)

使用paraview对生成的位移字段进行三维渲染，并在roi中可视化jacobian上的错误：

python c extensionpackage\disptools（其源位于文件python\u c\u extension/\disptools.c中），为上述库提供一个裸的python包装，使用numpy c api来传递数组。这可以直接包含在python项目中，除了numpy之外没有任何依赖项。

安装

此软件包在pypi上可用，既可以作为源分发版，也可以作为Windows预编译的二进制控制盘。您可以使用pip安装它

 python3 -m pip install disptools

从源代码生成

要求

这个库是一个跨平台的Python3.5+包，带有编译的C扩展。python依赖项是：

• numpy（pypi包）
• scipy（pypi包）
• simpleitk（pypi包）

构建依赖项是一个标准的C编译器（在Linux上使用GCC 8.2，在Windows 10上使用MingW-W64 7.2和MSVC 19进行测试），cmake，numpy和setuptools包。scikit-build可能需要构建其他python依赖项。

一些可选的依赖项仅对一组有限的功能是必需的，包应该在没有它们的情况下构建和运行：

• itk（pypi包）：对于disptools.drawing.sitk\u to itk
• vtk（pypi包）：对于disptools.io.write\u vtk积分
• ply（pypi包）：对于disptools.io，请读取弹性参数
• scikit-image（pypi包）：用于disptools.drawing.extract_slice，并运行单元测试

生成选项

以下生成标志由setup.py识别：

• --opt：启用非便携式优化。
• --debug：禁用优化，用调试符号编译。
• --cuda：启用cuda支持。

以-d开头的附加标志也被接受并直接传递给cmake

Windows（Visual Studio）和Linux

使用您喜爱的包管理器安装依赖项。例如，使用pip：

python3 -m pip install scikit-build numpy scipy SimpleITK

该软件包提供了一个基于setuptools的安装脚本。要安装库，请从项目根文件夹运行

python3 setup.py install

它应该构建c扩展并安装python包。

窗口（明暗）

1. 首先，确保mingw、cmake和python已经安装，并且它们的可执行文件在您的路径中。

2. 确保gcc工作正常：

< > >

> gcc --version
gcc (x86_64-posix-seh-rev1, Built by MinGW-W64 project) 7.2.0
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

1. 确保distutils正确识别您的visual studio版本（即使使用mingw时也是如此）。打开文件c:\ users\yourname\appdata\local\programs\python\python3x\lib\distutils\cygwinccompiler.py（具体位置可能因设置而异），并检查函数get-msvcr（）中是否存在您的Visual Studio版本；如果没有，按照以下步骤调整：
< > >

defget_msvcr():"""Include the appropriate MSVC runtime library if Python was built    with MSVC 7.0 or later.    """msc_pos=sys.version.find('MSC v.')ifmsc_pos!=-1:msc_ver=sys.version[msc_pos+6:msc_pos+10]ifmsc_ver=='1300':# MSVC 7.0return['msvcr70']elifmsc_ver=='1310':# MSVC 7.1return['msvcr71']elifmsc_ver=='1400':# VS2005 / MSVC 8.0return['msvcr80']elifmsc_ver=='1500':# VS2008 / MSVC 9.0return['msvcr90']elifmsc_ver=='1600':# VS2010 / MSVC 10.0return['msvcr100']elifmsc_ver=='1700':# Visual Studio 2012 / Visual C++ 11.0return['msvcr110']elifmsc_ver=='1800':# Visual Studio 2013 / Visual C++ 12.0return['msvcr120']elifmsc_ver=='1900':# Visual Studio 2015 / Visual C++ 14.0# "msvcr140.dll no longer exists" http://blogs.msdn.com/b/vcblog/archive/2014/06/03/visual-studio-14-ctp.aspxreturn['vcruntime140']else:raiseValueError("Unknown MS Compiler version %s "%msc_ver)

1. 确保库路径中存在库vcruntime140.dll。否则，请下载并将其放在c:\ users\yourname\appdata\local\programs\python\python3x\libs中（具体路径可能因设置而异）。

2. 安装依赖项：

< > >

> python -m pip install scikit-build numpy scipy SimpleITK

1. 使用git克隆此包的源代码，或者下载并将其提取为zip存档。移动到源的根文件夹（c:\ users\yourname\disptools在本例中），指定正确的编译器，并启动安装脚本来构建和安装包。
< > >

> cd C:\Users\yourname\disptools
> python setup.py setopt --command=build --option=compiler --set-value=mingw32
> python setup.py install

参考文献

• [1]van eede，M.C.，Scholz，J.，Chakravarty，M.M.，Henkelman，R.M.，和Lerch，J.P.在小鼠脑磁共振图像中映射注册敏感性。神经图像82（2013），226–236。
• [2]Kara_a li，B.，和Davatzikos，C.估计拓扑保持和平滑位移场。医学成像的IEEE事务23，7（2004），868–880。
• [3]Kara_a li，B.和Davatzikos，C.使用拓扑保持转换模型模拟组织萎缩。医学成像IEEE交易25，5（2006），649–652。

许可证

该软件是在麻省理工学院的许可下发布的。

标签：

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