医学图像配准工具SimpleElastix的配置和入门

医学图像配准工具常见有ITK，SimpleITK，ANTs，Elastix，SimpleElastix
其中SimpleElastix综合了SimpleITK和Elastix，并且能够实现Python命令行调用，较为方便，本篇博客主要介绍了SimpleElastix在linux上的配置，对于Windows和Mac系统可以参考官方介绍。

注意：SimpleElastix虽然会调用SimpleITK，但是这里的SimpleITK并不是简单的标准库SimpleITK，而是SimpleElastix的Gtihub代码里自定义的SimpleITK文件。
即SimpleElastix的SimpleITK包含了标准库SimpleITK和其他自定义函数，必须先区分好这两者的区别否则会出错。

安装环境配置

1.SimpleElastix包含一个脚本，该脚本会自动下载并安装所有依赖项。这在CMake术语中称为“ SuperBuild”。我们只需要CMake，git和一个编译器工具链来编译SuperBuild。
安装CMake和git，在终端输入：

sudo apt install cmake git build-essential

2.安装完这些文件后，我们使用以下命令下载代码并开始构建：

git clone https://github.com/SuperElastix/SimpleElastix
mkdir build
cd build
cmake ../SimpleElastix/SuperBuild
make -j4

注：注意在构建过程中不要耗尽内存。根据经验，每个内核需要4GB的内存。例如，如果我们使用4个内核（例如make -j4）编译SimpleElastix，则我们需要一台至少具有16GB RAM的计算机。整个项目大约需要一个小时才能在四核计算机上进行编译。

3.SimpleElastix将针对可以自动检测的语言进行编译。开始编译SuperBuild之前，需要安装目标语言依赖项。首先安装相关的Python包，在Linux终端安装：

sudo apt-get install python python-dev monodevelop r-base r-base-dev ruby ruby-dev tcl tcl-dev tk tk-dev

4.语言包将构建在…/SimpleITK-build/Wrapping目录中。然后，我们必须运行特定于语言的安装脚本。
在此之前要先把更改一个文件_SimpleITK.so，可以选择复制后重命名或者直接对原文件重命名，我选择的是直接复制后重命名为SimpleITK.so

若不进行此操作将会报错：

error: can’t copy ‘/home/yqs/bulid/SimpleITK-build/Wrapping/Python/Packaging/_SimpleITK.so’: doesn’t exist or not a regular file

接着运行以下代码进行安装：

cd ./SimpleITK-build/Wrapping/Python/Packaging
sudo python setup.py install

这将安装SimpleElastix，然后我们可以将其导入我们自己的脚本中。

用Python进行配准

import sys
sys.path.insert(0, '../build/SimpleITK-build/Wrapping/Python')    #定位到SimpleElastix安装路径
import SimpleITK as sitk   #导入SimpleElastix自定义的SimpleITK而不是标准库SimpleITK

fixedImage = sitk.ReadImage('fixedImage.nii')    #导入fixed图
movingImage = sitk.ReadImage('movingImage.nii')  #导入moving图
parameterMap = sitk.ReadParameterMap('Parameter.txt') #读取配准参数文件
resultImage = sitk.Elastix(fixedImage, movingImage, parameterMap)  #得到moving形变图
sitk.WriteImage(resultImage, save_path)  #保存结果

以上便是配准工具SimpleElastix的配置和入门实现过程，对于用Elastix通过命令行实现配准可以参考这篇博客：Elastix配准工具配置和入门