医学开源配准软件Elastix手册（中文翻译）——第七章 开发向导
第七章 开发向导
7.1 和ITK 的关系
大部分的elastix代码是基于ITK的。使用ITK意味着可以测试基类（图片类，存储分配）。自然ITK支持的图片格式elastix也支持。C++源码可以在多种操作系统上使用多种编译器（最新版本VS2010，GCC最新版本4.4.3）编译（windows xplinux mac os x），且兼容32位64位。
除了已有的ITK图像配准类，elastix增加了新的功能，最重要的更新如下面的表格：
1、采样策略的模块化，详见Staring andKlein [2010b].
2、新的优化器：Kiefer-Wolfowitz, Robbins-Monro, adaptive stochastic gradient descent, evolutionary strategy，完善了现有ITK的优化器，增加用户控制能很好的处理问题：拟牛顿，非线性共轭梯度。
3、一些新的更灵活的成本函数：归一化互信息，完成Parzen窗，多特征的共同a信息，弹性能力惩罚项和刚性惩罚项。
4、能连用多个变量的几何变换
5、支持很多变微分的计算
6、成本函数的线性结合而不是单一成本函数
7.2 概述elastix代码
Elastix的源代码包含两部分（都用C++写）：A)ITK形式的类实现图像的配准功能
B)elastix包包括读取个设置参数，实例化和连接组件，保存中间结果，以及类似管理任务。模块化设计允许在不改变elastix的核心的同时添加新的组件。通过创建一个类的图层来添加新的组件，它可以独立于B进行编译和测试。然后，需要写一个很小的B类包，用来连接A部分到elastix的其他部分。
例如,图像采样是利用继承基类itk::ImageSamplerBase的ITK类实现的，这在src/Common/ImageSamplers中可以看到。这就是上面所述的A部分。每次采样（random, grid, full...）都需要写一个包，在src/Components/ImageSamplers中，负责在配准过程中每次新的分辨率之前配置采样器。这就是B类的部分。
7.2.1 目录结构
基本的目录结构是：
1、Dox
2、Src/Common:ITK类，A部分层，这里也包括一些外部库，和ITK无关，像xout（我们自己写的）还有ANNlib
3、Src/Core:这是主要的elastix核，负责执行流，连接类，读参数等。
4、Src/Compounts:这个目录包括组件和elastix包（B部分）也可以看到一些特定的A部分代码。
Elastix4.4以及以后的版本，你可以增加自己的组件目录。可以位于elastix资源目录以外的地方。详见7.4节
7.3 在你自己的代码中包含elastix代码
你可能会发现在你自己的工程中需要用一些elastix类。例如，你在研发一个新的elastix组件，需要在elastix外部测试它（见7.4节，这样，你需要把需要的文件拷到你的工程中去，或者手动设置路径，但这会不方便）
简化之，在elastix的二进制目录中生成UseElastix.cmake文件。你可以将其CMakeLists.txt包括在你的工程中，CMake将会设置所有必要的包含目录。你还可以连接到elastix库，如elxCommon，来避免重新编译代码。
在elastix的资源分布目录dox/externalproject可以看到这样一个例子。
7.4 创建新的组件
如果你想要创建自己的组件，需要先写A部分类，不考虑elastix。A图层过滤器应该实现所有基本功能，如果能达到预期效果你可以单独使用ITK进行测试。
一旦你的ITK类可以使用，写B包是很容易的事情（一开始先把现有组件的包拷过来）。
利用CMake，告诉elastix你的新组件的源代码目录，使用ELASTIX_USER_COMPONENT_DIRS选项。Cmake将会在其子目录下搜索包含ADDELXCOMPONENT( <name> ... ).的CMakeLists.txt文件。CMakeLists.txt文件中将会包含一个和下面的例子很像的elastix组件：
ADD_ELXCOMPONENT(AdvancedMeanSquaresMetric
elxAdvancedMeanSquaresMetric.h
elxAdvancedMeanSquaresMetric.hxx
elxAdvancedMeanSquaresMetric.cxx
itkAdvancedMeanSquaresImageToImageMetric.h
itkAdvancedMeanSquaresImageToImageMetric.hxx )
ADD_ELXCOMPONENT是一个宏定义，定义在src/Components/CMakeLists.txt中。第一个参数是B部分包类的名字，在头文件“elxAdvancedMeanSquaresMetric.h”中已经声明。然后你可以指定源文件依赖的组件。例子中，文件一开始是ITK形式的A部分代码。文件以elx开头的是B部分代码。文件“elxAdvancedMeanSquaresMetric.cxx”特别简单，只有两行：
#include"elxAdvancedMeanSquaresMetric.h"
elxInstallMacro( AdvancedMeanSquaresMetric );
elxInstallMacro定义在src/Core/Install/elxMacro.h
文件elxAdvancedMeanSquaresMetric.h/hxx一起定义B包类。这个类是继承相应A类和elx::BaseComponent。这允许我们给所有的elastix组件添加通用接口，无论是从哪个ITK类继承过来的。下面是接口的方法：
voidBeforeAll(void)
voidBeforeRegistration(void)
voidBeforeEachResolution(void)
voidAfterEachResolution(void)
void AfterEachIteration(void)
void AfterRegistration(void)
这种方法将自动调用该名称的函数。这将允许你读取或者设置一些参数，打印输出，保存结果。
7.5 代码格式
为了提高代码的可读性和连贯性，采用一种编码格式对于日后维护有很大作用。
1.不使用tabs。
2.末行不留空格。
3.直观化的函数名
4.规范的代码格式
5.好的注释