Elastix-基于ITK的医学图像配准库
作者：翟天保Steven
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Elastix是什么？
Elastix是一个广泛使用的医学图像配准库，旨在帮助研究人员和临床医生处理和分析医学影像数据。它基于强大的变形模型，支持多种配准算法，包括刚性、非刚性和图像特征配准等，能够应对不同类型的医学图像，如CT、MRI和超声等。
Elastix的核心优势在于其灵活性和可扩展性，用户可以通过配置文件自定义配准过程，选择适合的损失函数和优化算法。此外，Elastix与ITK（Insight Segmentation and Registration Toolkit）紧密集成，提供了强大的工具链，方便用户进行更复杂的图像处理任务。
该库支持多线程计算，能够有效利用现代计算机的多核处理能力，加快配准速度。其开源特性使得社区能够不断贡献新算法和功能，使Elastix在医学图像处理领域保持领先地位。无论是在基础研究还是临床应用中，Elastix都是医学图像配准的理想选择。
Elastix&ITK下载
Elastix的版本与ITK的版本强相关，要想顺利编译最好阅读下Elastix的日志，确保版本是匹配的。
我在写此博客时所用版本是Elastix5.2和ITK5.4.4，如果不追求最新版本，可从下方百度网盘下载。（建议不熟悉编译操作的读者先下载网盘版本，先跑起来再说）
Elastix-github地址：
https://github.com/SuperElastix/elastix
Elastix-百度网盘链接：
链接：https://pan.baidu.com/s/1BnrsNxGPXhlQB1ic50envg
提取码：emz4
ITK下载地址：
Download ITK - ITK's documentation
ITK-百度网盘链接：
链接：https://pan.baidu.com/s/1jCtxOcWFhma3cUI2GpzA_g
提取码：jxaa
VS下载
没有VS是没法编译的，安装2019。
详情参考：Visual Studio 2019 再分发 | Microsoft Learn
ITK编译
下载完成后，先编译ITK，再编译Elastix，ITK具体编译流程可参考下文。
Windows下用CMake编译ITK及配置测试_itk配置-CSDN博客
注意编译的时候用MSVC2019，2017不太适配Elastix5.2。
Elastix编译
1）解压。 Elastix包解压不要使路径太长，编译时候会报错，这是VS的机制。
2）在路径框输入cmake-gui，打开CMake进行编译。在路径下创建一个build文件夹。
3）点击下方configure，用2019编译。64位输入x64。
4）CMAKE_INSTALL_PREFIX改一下，放在同级目录下的bin文件夹里，这是后面编译的库所在位置。
5）ITK_DIR提示not found，是因为没配置ITK的路径，这里输入ITK编译的build路径。
6）一直点击configure，直到没有红色，点击generate生成。出现如下字样就ok了。
7）去elastix的build中打开项目elastix.sln。
8）要编译release版本，就改为Release，点击生成ALL_BUILD，等待完成，如果全部成功就可以了。
Elastix应用
Elastix本身可以以库形式调用，也可以用exe形式调用，也可以把源码融会贯通使用。演示我采用exe的方式，比较简单方便。
1）根目录下dox中存放了测试用图，我们将exampleinput和example.bat复制到build-bin-Release中，点击example.bat，即可运行Elastix。
2）很多人会提示缺少ITKXXXX.dll，这是因为ITK没有配置环境变量，我们为了方便可以直接把ITKbin中所有的dll复制到elastix测试的bin目录中。再次点击example.bat即可。
3）此时弹出一个黑窗运行程序执行代码，运行结束，exampleoutput中存放的就是配准结果。
4）result0是刚性配准结果，result1是非刚性配准结果。
5）很多人看到这里可能懵懵的，打开example.bat看看里面的内容就会清楚许多。这个脚本是通过调用elastix.exe实现配准，输入的fixed数据是固定图像，moving数据是待配准图像，后面的txt存放的是elastix配准相关的配置信息。后面transformix同理，完成了变换操作。
接下来，就可以慢慢去学习elastix的源码技术了，开源项目是伟大的，值得我们尊敬。
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