如何在 Python 中扩展 ITK 类？答案

【问题标题】：How to extend an ITK class in Python?如何在 Python 中扩展 ITK 类？
【发布时间】：2016-02-24 15:44:12
【问题描述】：

SimpleITK 提供易于使用的 Python 界面。我可以从那里扩展课程吗？

我需要解决一个注册问题，这需要我编写自定义的注册类，尤其是相似度度量。如何在 Python 中扩展 SimpleITK 以供我使用？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

SimpleElastix 包是 SimpleITK 的扩展，除了标准的 SimpleITK 方法外，它还包括 elastix 注册库。您可以在 elastix 中编写指标，并使用 SimpleElastix 将指标包装在 Python（或 SimpleITK 支持的任何其他语言）中。然后，您将使用 SimpleElastix 执行注册。要在 SimpleElastix 中使用您的潜在指标：

import SimpleITK as sitk

SimpleElastix = sitk.SimpleElastix()
SimpleElastix.SetParameter("Metric", "NameOfYourMetric")
SimpleElastix.SetFixedImage(sitk.ReadImage("fixedImage.nii"))
SimpleElastix.SetMovingImage(sitk.ReadImage("movingImage.nii"))
resultImage = SimpleElastix.Execute()

Elastix 本身是 ITK v3 注册库的扩展，因此如果您对 ITK 感到满意，elastix 代码库对您来说不会陌生。您可以通过查看src/Components/Metrics 目录中的示例来了解指标是如何实现的。例如，看一下 AdvancedMeanSqaures 指标。基本上你只需要修改以itk为前缀的文件中的GetValue()和GetValueAndDerivative()函数来实现你的度量。然后，如果您想通过参数映射和 CMakeLists 文件将参数传递给指标以将指标注册到构建系统，则需要修改前缀为 elx 的文件。参数映射是键值对，允许您配置注册组件，包括您的指标。您可以在SimpleElastix documentation 或elastix manual 中阅读有关参数映射的更多信息。

要使用 SimpleElastix 包装您的指标，请克隆 the repository 并按照指南 how to build SimpleElastix manually 进行操作，但您将 ELASTIX_DIR 设置为修改后的 elastix 版本。 elastix 构建系统将负责将您的指标包装在 elastix 中，而 SimpleElastix 构建系统将负责将 elastix 包装在 python 中。

免责声明：我是 SimpleElastix 的作者。

【讨论】：

这听起来非常接近我正在寻找的东西。您能否详细说明在实现后如何包装我自己的指标（我假设在 C++ 中）？或者我可以直接在 Python 中实现指标吗？谢谢！
用有关如何使用 SimpleElastix 包装指标的信息更新了答案。不幸的是，使用这种方法，您无法直接在 python 中实现您的指标。

【解决方案2】：

Python 的封装 SimpleITK 接口不提供扩展或派生的接口。 SimpleITK ImageRegistrationMethods 的选项是可用的选项。

派生类和调整算法最好在 C++ 级别使用 ITK。

您也许可以将一个带有 SimpleITK 和 Python 组件的小注册框架放在一起。例如，您可以使用 SimpleITK 中的 ResampleImageFilter 和 Transform 类以及 scipy 优化器和自定义指标。

【讨论】：