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[ctsim.git] / include / ir.h
index cadc91b8b465f58472e083d9a55f55e8c08a7fe8..c7b2f7bd7150235ae607e7ecbb4da8bfadd488a1 100644 (file)
@@ -9,7 +9,7 @@
 **  This is part of the CTSim program
 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
 **
-**  $Id: ir.h,v 1.24 2000/06/09 01:35:33 kevin Exp $
+**  $Id: ir.h,v 1.27 2000/06/15 19:07:10 kevin Exp $
 **
 **
 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 #define IR_H
 
 
-struct histo_st {
-    int *b;                    /* Histogram array (# of elements in each bin) */
-    int nbin;                  /* Number of histogram bins */
-    double xmin, xmax, xinc;   /* Limits of histogram boundaries */
-};
-
-typedef struct histo_st HISTOGRAM;
-
-/*---------------------------------------------------------------------------*/
-
-static const int POINTS_PER_CIRCLE=90;
-#define MAXREMARK  99
-
-typedef enum {
-  RECTANGLE,
-  TRIANGLE,
-  ELLIPSE,
-  SECTOR,
-  SEGMENT
-} PElmType;
-
-struct pelm_st {
-    PElmType type;          /* pelm type (box, ellipse, etc) */
-    double atten;           /* X-ray attenuation coefficient */
-    double cx,cy;           /* center of pelm */
-    double u,v;                     /* size of pelm */
-    double rot;                     /* pelm rotation angle (in radians) */
-    double *x, *y;          /* ptr to array of points in obj world coord */
-    int pts;                /* number of points in outline arrays */
-    double xmin, xmax, ymin, ymax; /* pelm limits */
-    double radius;          /*   "   */
-    GRFMTX_2D p_to_o;        /* map from phantom to standard pelm coords */
-    GRFMTX_2D o_to_p;        /* map from std pelm coords to phantom coords */
-    struct pelm_st *next;    /* pointer to next pelm in phantom */
-};
-typedef struct pelm_st PELM;
-
-typedef enum {
-  P_PELMS,        /* Phantom made of Pelms */
-  P_UNIT_PULSE,   /* Special phantom, not made of pelms */
-  P_FILTER       /* defined only by this type */
-} PhmType;
-
-struct phm_st {                           /* Phantom structure */
-    PELM *pelm_list;               /* pelm linked-list */
-    PhmType type;
-    int n_pelm;                           /* number of pelms in phantom */
-    double xmin, xmax, ymin, ymax; /* extent of pelms in pelm coordinates */
-    double radius;                 /*      " "    */
-};
-typedef struct phm_st    PHANTOM;
+#include "phantom.h"
 
 
 /*----------------------------------------------------------------------*/
@@ -93,12 +43,13 @@ typedef struct phm_st    PHANTOM;
 
 typedef float DETECT_TYPE;
 
-struct detarray_st {
+struct DetectorArray
+{
   DETECT_TYPE *detval; /* Pointer to array of values recorded by detector */
   int ndet;            /* Number of detectors in array */
   double view_angle;    /* View angle in radians */
 };
-typedef struct detarray_st DETARRAY;
+typedef struct DetectorArray DETARRAY;
 
 
 typedef enum {
@@ -107,7 +58,10 @@ typedef enum {
     DETECTOR_EQUILINEAR
 } ScannerGeometry;
   
-struct detector_st {
+
+class Detector
+{
+ public:
   ScannerGeometry geometry;     /* Geometry of detectory */
   int ndet;                    /* Number of detectors in array */
   int nview;                   /* Number of rotated views */
@@ -124,17 +78,23 @@ struct detector_st {
     double xs1,ys1,xs2,ys2;    /* Coordinates of source endpoints */
     double angle;              /* Starting angle */
   } init;
+
+  Detector (const Phantom& phm, const ScannerGeometry geometry, int ndet, int nview, int nsample, const double rot_anglen);
+  ~Detector();
+  
 };
-typedef struct detector_st DETECTOR;
 
-struct raysum_st {
+
+class Projections
+{
+ public:
   int fd;                      /* Disk file descriptor */
   int file_mode;               /* Current file mode (read or write) */
   int header_size;             /* Size of disk file header */
   int geometry;                        /* Geometry of scanner */
-  struct detarray_st **view;   /* Pointer to array of detarray_st pointers */
+  struct DetectorArray **view; /* Pointer to array of detarray_st pointers */
 
-  char remark[MAXREMARK+1];    /* description of raysum data */
+  string remark;               /* description of raysum data */
   double calctime;             /* time required to calculate raysums */
 
   int ndet;                    /* number of detectors in array */
@@ -146,20 +106,12 @@ struct raysum_st {
   double det_inc;              /* increment between detectors */
   double phmlen;               /* Length of PHANTOM edge (phm is square) */
 };
-typedef struct raysum_st   RAYSUM;
+typedef class Projections RAYSUM;
 
 /*----------------------------------------------------------------------*/
 /*                             USER SYMBOLS                            */
 /*----------------------------------------------------------------------*/
 
-/* Codes for Coordinate Types      */
-/* Defines coords for pelm_is_point_inside() */
-
-typedef enum {
-  PELM_COORD,         /* Normalized Pelm Coordinates */
-  PHM_COORD           /* User's phantom Coordinates */
-} CoordType;
-
 /* Codes for Filter types */
 
 typedef enum {         /* filter types for filter_generate() */
@@ -204,9 +156,6 @@ typedef enum {     /* Interpolation methods */
   I_LINEAR        /* Linear interpolation */
 } InterpolationType;
 
-/* Constants for sizing PHANTOM */
-
-static const double PERCENT_PHM_SIZE_INCR=0.0;  /* Fractional increase in phantom limits compared to pelm size */
 static const int N_EXTRA_DETECTORS=4;           /* Number of extra detectors widths when calculating detlen */
 
 static const char O_TRACE_NONE_STR[]=     "none";
@@ -279,21 +228,21 @@ const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CURR_VIEW=17;
 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_ATTEN=18;
 
 
+
 /*************************************************************************
  *  FUNCTION DECLARATIONS
  ************************************************************************/
 
-/* convolve.c */
+/* convolve.cpp */
 double convolve (const double f1[], const double f2[], const double dx, const int n, const int np, const FunctionSymmetry func_type);
-double convolve_both (const double f1[], const double f2[], const double dx, const int n, const int np);
 
-/* dialogs.c */
-int phm_add_pelm_kb (PHANTOM *phm);
-PHANTOM *phm_select (void);
+/* dialogs.cpp */
+bool phm_add_pelem_kb (Phantom& phm);
+const Phantom& phm_select (Phantom& phm);
 int interpolation_select (void);
 int filter_select (double *filter_param);
 
-/* filter.c */
+/* filter.cpp */
 double *filter_generate (const FilterType filt_type, double bw, double xmin, double xmax, int n, double param, const DomainType domain, int numint);
 double filter_spatial_response_calc (int filt_type, double x, double bw, double param, int n);
 double filter_spatial_response_analytic (int filt_type, double x, double bw, double param);
@@ -301,7 +250,7 @@ double filter_frequency_response (int filt_type, double u, double bw, double par
 double sinc (double x, double mult);
 double integral_abscos(double u, double w);
 
-/* options.c */
+/* options.cpp */
 int opt_set_trace(const char *optarg);
 const char *name_of_phantom(const int phmid);
 int opt_set_phantom(const char *optarg);
@@ -314,47 +263,16 @@ const char *name_of_filter_domain(const DomainType domain);
 BackprojType opt_set_backproj(const char *optarg);
 const char *name_of_backproj(const BackprojType backproj);
 
-/* phm.c */
-PHANTOM *phm_create(const int phmid);
-PHANTOM *phm_create_from_file(const char *fname);
-PHANTOM *phm_init(void);
-void phm_free (PHANTOM *phm);
-int phm_add_pelm_file(PHANTOM *phm, const char *fname);
-void phm_add_pelm (PHANTOM *phm, const char *type, const double cx, const double cy, 
-              const double u, const double v, const double rot, const double atten);
-int pelm_make_points(PELM *obj);
-void pelm_make_xform (PELM *obj);
-PELM *pelm_alloc(void);
-void calc_arc(double x[], double y[], const int pts, const double xcent, const double ycent, 
-             const double r, const double start, const double stop);
-void calc_ellipse(double x[], double y[], const int pts, const double u, const double v);
-int circle_pts(double theta);
-void phm_print(PHANTOM *phm);
-#if HAVE_SGP
-void phm_show(const PHANTOM *phm);
-void phm_draw(const PHANTOM *phm);
-#endif
-
-/* phmstd.c */
-void phm_std_herman (PHANTOM *phm);
-void phm_std_rowland (PHANTOM *phm);
-void phm_std_rowland_bordered (PHANTOM *phm);
-
-/* raycollect.c */
-int raysum_collect(RAYSUM *rs, const DETECTOR *det, const PHANTOM *phm, const int start_view, const int trace, const int unit_pulse);
-void rayview(const PHANTOM *phm, DETARRAY *darray, const DETECTOR *det, const double xd1, const double yd1, const double xd2, const double yd2, const double xs1, const double ys1, const double xs2, const double ys2, const int unit_pulse);
-double phm_ray_attenuation (const PHANTOM *phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
-double pelm_ray_attenuation (PELM *pelm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
-int pelm_clip_line (const PELM *pelm, double& x1, double& y1, double& x2, double& y2);
+/* raycollect.cpp */
+int raysum_collect (RAYSUM *rs, const Detector& det, const Phantom& phm, const int start_view, const int trace, const int unit_pulse);
+void rayview (const Phantom& phm, DETARRAY *darray, const Detector& det, const double xd1, const double yd1, const double xd2, const double yd2, const double xs1, const double ys1, const double xs2, const double ys2, const int unit_pulse);
+double phm_ray_attenuation (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
+double pelem_ray_attenuation (PhantomElement& pelem, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
 void raysum_trace_show_param (const char *label, const char *fmt, int row, int color, ...);
 
-/* scanner.c */
-DETECTOR *detector_create(const PHANTOM *phm, const ScannerGeometry geometry, int ndet, int nview, int nsample, const double rot_anglen);
-void detector_free(DETECTOR *det);
-
-/* rayio.c */
+/* rayio.cpp */
 RAYSUM *raysum_create(const char *fname, const int nview, const int ndet);
-RAYSUM *raysum_create_from_det(const char *fname, const DETECTOR *det);
+RAYSUM *raysum_create_from_det(const char *fname, const Detector& det);
 RAYSUM *raysum_open(const char *filename);
 void raysum_alloc_views(RAYSUM *rs);
 void raysum_free(RAYSUM *rs);
@@ -364,15 +282,15 @@ int raysum_read_header(RAYSUM *rs);
 int raysum_write_header(RAYSUM *rs);
 int raysum_read(RAYSUM *rs);
 int raysum_write(RAYSUM *rs);
+void raysum_print(const RAYSUM *rs);
+void raysum_print_info(const RAYSUM *rs);
 DETARRAY *detarray_alloc(const int n);
 void detarray_free(DETARRAY *darray);
 int detarray_read(RAYSUM *rs, DETARRAY *darray, const int view_num);
 int detarray_write(RAYSUM *rs, const DETARRAY *darray, const int view_num);
-int raysum_print(const RAYSUM *rs);
 
 /* From phm2image.cpp */
-void phm_to_imagefile (const PHANTOM *phm, ImageFile& im, const int col_start, const int col_count, const int nsample, const int trace);
-int pelm_is_point_inside(PELM *obj, const double x, const double y, const CoordType coord_type);
+void phm_to_imagefile (const Phantom& phm, ImageFile& im, const int col_start, const int col_count, const int nsample, const int trace);
 
 /* image.cpp */
 void image_filter_response(ImageFile& im, const DomainType domain, double bw, const FilterType filt_type, double filt_param, const int opt_trace);