写在前面

Elastix是一种常用的配准软件，而SimpleElastix则综合了Elastix工具和SimpleITK库，它是一个功能强大的Python版配准工具包。然而，我们不能通过pip、conda等命令直接获取这个工具包，而是需要自己动手进行编译与安装。
本文将以Windows系统为例，对SimpleElastix的安装流程进行总结，最后将给出该工具包的一个Demo。

Python	生成工具	编译器	操作系统
3.6.15	CMake 3.x.x	Visual Studio 2015	Win10 / Win11

注：此处中给出的只是笔者所用的环境配置，仅供参考

1. 编译安装

1.1. 准备各种环境

（1）准备较低版本的Python环境

建议用Anaconda专门为其创建一个新环境：

1	conda create -n py36 python=3.6.15

请不要提前安装SimpleITK

1	pip uninstall SimpleITK

请记得更新virtualenv

1	pip install --upgrade virtualenv

（2）安装CMake和Git，各版本均可

（3）准备好Visual Studio，建议使用VS2015：

从此处下载VS2015 U3安装包：
进入安装程序，勾选“Win10 SDK”以及“ATL/MFC SDK”并安装：

1.2. 使用CMake构建项目

（1）使用Git工具下载SimpleElastix项目

1	git clone https://github.com/kaspermarstal/SimpleElastix

注意：直接从Github网站下载Zip包进行编译可能会出错

（2）在第一个框内输入SimpleElastix/SuperBuild所在路径，在第二个框内输入自定义的输出路径

（3）在搜索框内输入“python”，并勾选“Advanced”；在搜索结果中找到PYTHON_EXECUTABLE、PYTHON_INCLUDE_DIR、PYTHON_LIBRARY，并根据环境安装位置修改常量的值：

（4）点击“Generate”生成项目文件，生成的文件可在第2步的输出路径中可找到：

1.3. 使用VS编译项目

（1）以管理员身份运行Visual Studio的“Native Tools Command Prompt”，并进入到生成文件所在路径

（2）运行下面的命令并等待执行完成，整个过程大约需要2h

1	msbuild ALL_BUILD.vcxproj /p:Configuration=Release

1.4. 安装SimpleElastix

（1）以管理员身份运行cmd，进入到生成的SimpleITK-build/Wrapping/Python路径下（如果你有多个Python环境，请一定记得切换Python环境）

（2）运行下面的命令并等待执行完成，整个过程大约需要几分钟：

1	python Packaging\setup.py install

（3）检查安装是否成功（如果它没报错，就说明安装成功了）：

1 2	import SimpleITK as sitk filter = sitk.ElastixImageFilter()

1.5. 可能遇到的问题

（1）因访问Github超时而导致的编译错误

因为VS编译此项目需要从Github上下载文件，这个过程可能会出现访问超时现象。如果出现这类报错，可以多编译几次试试

（2）error C2169: “lrintf”: 内部函数，不能定义

当我们使用比VS2015更新的编译器进行编译时，编译器会提示这个错误，这是因为我们下载的ITK包中的“OpenJPEG”太旧了，我们可以自行从Github中下载相应文件并替换上去，然后重新编译

（3）TypeError: expected str, bytes or os.PathLike object, not int

请记得将virtualenv更新，并且不要提前安装SimpleITK

2. 使用案例

import SimpleITK as sitk    # SimpleElastix
from typing import Union


def elastix_register(fixed_img: Union[sitk.Image, str],
                     moving_img: Union[sitk.Image, str],
                     param_map: Union[sitk.VectorOfParameterMap, str] = None):
    if isinstance(fixed_img, str):
        fixed_img = sitk.ReadImage(fixed_img)
    if isinstance(moving_img, str):
        moving_img = sitk.ReadImage(moving_img)
    if isinstance(param_map, str):
        param_map = sitk.ReadParameterFile(param_map)
    elif param_map is None:
        param_map = sitk.GetDefaultParameterMap("affline")  # 默认仿射配准

    resampler = sitk.ElastixImageFilter()
    resampler.SetFixedImage(fixed_img)      # 设置固定图像
    resampler.SetMovingImage(moving_img)    # 设置待配准图像
    resampler.SetParameterMap(param_map)    # 设置配准方法的参数
    resampler.LogToConsoleOn()              # 控制台打印配准日志
    resampler.Execute()
    reg_img: sitk.Image = resampler.GetResultImage()    # 配准结果
    return reg_img

写在最后

如果您发现项目存在问题，或者如果您有更好的建议，欢迎在下方评论区中留言讨论~