doc/ctsim-gui.tex

   1 \chapter{The Graphical User Interface}\label{ctsim}\index{ctsim}%
   2 \setheader{{\it CHAPTER \thechapter}}{}{}{}{}{{\it CHAPTER \thechapter}}%
   3 \ctsimfooter%
   4
   5
   6 \section{Overview}
   7 \ctsim\ is the graphical shell for the CTSim project. It utilizes
   8 using the \urlref{wxWindows}{http://www.wxwindows.org} library for
   9 cross-platform compatibility. The graphical shell is compatible
  10 with Microsoft Windows, \urlref{GTK}{http://www.gtk.org}, and
  11 \urlref{Motif}{http://www.openmotif.org} graphical environments.
  12 This graphical includes all of the functionality of the
  13 command-line interface \helprefn{\ctsimtext}{ctsimtext} as well as
  14 great image processing and visualization features.
  15
  16 \ctsim\ can open projection files, image files, phantom files, and
  17 plot files.
  18
  19 \usage \texttt{ctsim [files to open...]}
  20
  21 You can invoke \ctsim\ by itself on the command line, or include
  22 on the command-line any number of files that you want \ctsim\ to
  23 automatically open.
  24
  25 \section{File Types Support}
  26
  27 Phantom and plot files are stored as ASCII text. In contrast,
  28 image and projection files are stored in binary format. \ctsim
  29 incorporates logic so that binary files are cross-platform
  30 compatible between both little and big endian architectures.
  31
  32 \subsection{Phantom}
  33 Besides loading phantom files from the disk, the Herman and
  34 Shepp-Logan phantoms are built-in to \ctsim. Phantom files can be
  35 read and stored on the disk. However, a text editor is required to
  36 create and edit these files.
  37
  38 \subsection{Image}
  39 Image files are 2-dimensional files that store 4-byte floating
  40 point values. Images files can be either real or complex valued.
  41 Typically, all images are real except for images that have been
  42 processed by Fourier transforms. As you might expect,
  43 complex-valued images are twice the size of real-valued images
  44 since both a real and imaginary component need to be store.
  45
  46 Images files can also store any number of text labels. \ctsim\ uses
  47 these labels for storing history information regarding
  48 the creation and modifications of images.
  49
  50 When complex-valued images are viewed on the screen, only the real
  51 component is displayed.
  52
  53 \subsection{Projection}
  54 Projection files are created from Phantom files during the
  55 projection process. Numerous options are available for the
  56 creation of the these files. The files are stored in a binary
  57 format with cross-platform compatibility on little and big endian
  58 architectures.
  59
  60 \subsection{Plot}
  61 Plot files are created by \ctsim\ during analysis of image files.
  62 They can be read and stored on the disk. They are stored as ASCII
  63 files for easy cross-platform support.
  64
  65 \section{Phantom Menus}
  66
  67 \subsection{Properties}
  68 Displays the properties of a phantom which includes:
  69
  70 \begin{itemize}\itemsep=0pt
  71 \item Overall dimensions of a phantom
  72 \item A list of all component phantom elements
  73 \end{itemize}
  74
  75 \subsection{Rasterize Dialog}
  76 This creates an image file from a phantom. Technically, it
  77 converts the phantom from a vector (infinite resolution) object
  78 into a 2-dimension array of floating-point pixels. The parameters
  79 to set are:
  80
  81 \begin{twocollist}
  82 \twocolitemruled{\textbf{Parameter}}{\textbf{Options}}
  83 \twocolitem{\texttt{X size}}{Number of columns in image file}
  84 \twocolitem{\texttt{Y size}}{Number of rows in image file}
  85 \twocolitem{\texttt{Samples per pixel}}{Numbers of samples taken
  86 per pixel in both the x and y directions. For example, if the
  87 \texttt{Samples per pixel} is set to \texttt{3}, then for every
  88 pixel in the image file 9 samples (3 x 3) are averaged.}
  89 \end{twocollist}
  90
  91 \subsection{Projection Dialog}
  92 This creates a projection file from a phantom. The options
  93 available when collecting projections are:
  94
  95 \begin{twocollist}
  96 \twocolitem{\textbf{Geometry}}{
  97   \begin{itemize}\itemsep=0pt
  98     \item Parallel
  99     \item Equiangular
 100     \item Equilinear
 101   \end{itemize}}
 102 \twocolitem{\textbf{Number of detectors}}{Sets the number of
 103 detectors in the detector array.}
 104
 105 \twocolitem{\textbf{Number of views}}{Sets the number of views
 106 collected}
 107
 108 \twocolitem{\textbf{Samples per detector}}{Sets the number of
 109 samples collected for each detector}
 110
 111 \twocolitem{\textbf{View Ratio}}{Sets the field of view as a ratio
 112 of the diameter of the phantom.  For normal scanning, a value of
 113 1.0 is fine.}
 114
 115 \twocolitem{\textbf{Scan Ratio}}{Sets the length of scanning as a
 116 ratio of the view diameter. For normal scanning, a value of 1.0 is
 117 fine.}
 118
 119 \twocolitem{\textbf{Focal length ratio}}{Sets the distance of the
 120 radiation source and detectors from the center of the object as a
 121 ratio of the radius of the object.
 122
 123 For parallel geometries, a value of 1.0 is fine. For other
 124 geometries, this should be at least 2.0 to avoid artifacts.}
 125 \end{twocollist}
 126
 127 \subsection{Advanced Options}
 128 \begin{twocollist}
 129 \twocolitem{\textbf{Rotation Angle}}{Sets the rotation amount as a
 130 multiple of pi. For parallel geometries use a rotation angle of 1
 131 and for equilinear and equiangular geometries use a rotation angle
 132 of 2. Using any other rotation angle will lead to artifacts.}
 133 \end{twocollist}
 134
 135
 136
 137 \section{Image Menus}
 138 \subsection{File - Properties}
 139 Properties of image files include
 140 \begin{itemize}\itemsep=0pt
 141   \item Whether the image is real or complex valued
 142   \item Numeric statistics
 143   \item Image file labels
 144 \end{itemize}
 145
 146 \subsection{File - Export}
 147 This command allows for exporting image files to a standard
 148 graphics file format. This is helpful when you want to take an
 149 image and import it into another application. The current
 150 \helprefn{intensity scale}{intensityscale} is used when exporting
 151 the file. The support file formats are:
 152
 153 \begin{description}\itemsep=0pt
 154 \item[PNG]Portable Network Graphics format. This uses 8-bits or
 155 256 shades of gray.
 156
 157 \item[PNG-16]This is a 16-bit version of PNG which allows for
 158 65536 shades of gray.
 159 \item[PGM]Portable Graymap format. This is a common format used on
 160 UNIX systems.
 161 \item[PGM]ASCII version of PGM.
 162 \end{description}
 163
 164
 165 \subsection{View}\label{intensityscale}
 166 These options are for change the intensity scale for viewing the image.
 167 They do not change the image data.
 168 \subsubsection{Set}
 169 \subsubsection{Auto}
 170 \subsubsection{Full}
 171 This resets the intensity scale to the full scale of the image.
 172
 173 \subsection{Image}
 174 These commands create a new image based upon the current image,
 175 and for some commands, also a comparison image.
 176
 177 \subsubsection{Add, Subtract, Multiply, Divide}
 178
 179 \subsubsection{Image Size}
 180
 181 \subsubsection{3-D Conversion}
 182 Generates a 3-dimensional view of the current phantom.
 183
 184 \subsection{Filter}
 185 These commands filter and modify the image.
 186
 187 \subsubsection{Arithmetic}
 188
 189 \subsubsection{Frequency Based}
 190
 191 \subsection{Analyze}
 192 These commands are used for analyzing an image.
 193
 194 \subsubsection{Plotting}
 195
 196 \subsubsection{Image Comparison}
 197
 198 \section{Projection Menus}
 199
 200 \subsection{File - Properties}
 201
 202 \subsection{Process - Convert Polar Dialog}\label{convertpolardialog}
 203 The parameters are \texttt{xsize}, \texttt{ysize}, and \texttt{interpolation}.
 204 The \texttt{xsize} and \texttt{ysize} parameters set the size of the
 205 resulting image file. The \texttt{interpolation} parameter selects the
 206 interpolation method. Currently, the \texttt{bilinear} option provides
 207 the highest quality interpolation.
 208
 209 \subsection{Process - Convert FFT Polar Dialog}
 210 The parameters for this option are the same as \helprefn{Convert
 211 Polar Dialog}{convertpolardialog}. For this command, though, the
 212 projections are Fourier transformed prior to conversion to polar
 213 image.
 214
 215 \subsection{Reconstruct - Filtered Backprojection Dialog}
 216 This dialog sets the parameters for reconstructing an image from projections
 217 using the Filtered Backprojection technique.
 218
 219
 220 \begin{twocollist}
 221 \twocolitemruled{\textbf{Parameter}}{\textbf{Options}}
 222 \twocolitem{\textbf{Filter}}{Selects which filter to apply to each
 223 projection. To properly reconstruct an image, this filter should
 224 be multiplied by the absolute value of distance from zero
 225 frequency.
 226 \begin{itemize}\itemsep=0pt
 227 \item abs\_bandlimit
 228 \item abs\_cosine
 229 \item abs\_hamming
 230 \end{itemize}
 231 } \twocolitem{\textbf{Hamming parameter}}{Sets the alpha level for
 232 Hamming   window. At setting of 0.54, this equals the Hanning
 233 window.}
 234
 235 \twocolitem{\textbf{Filter Method}}{Selects the filtering method.
 236 For large numbers of detectors, \texttt{rfftw} is optimal. For
 237 smaller numbers of detectors, \texttt{convolution} might be a bit
 238 faster.
 239 \begin{itemize}\itemsep=0pt
 240 \item convolution
 241 \item fourier
 242 \item fourier\_table
 243 \item fftw
 244 \item rfftw
 245 \end{itemize}
 246 }
 247
 248 \twocolitem{\textbf{Interpolation}}{Interpolation technique.
 249 \texttt{cubic} is optimal when many projections are taken and the
 250 data is smooth. Otherwise, \texttt{linear} gives better results.
 251 Linear is also much faster than cubic interpolation.
 252
 253 \begin{itemize}\itemsep=0pt
 254 \item nearest
 255 \item linear
 256 \item cubic
 257 \end{itemize}
 258 }
 259 \end{twocollist}
 260
 261 \subsection{Advanced Options}
 262
 263 These options are only visible if \emph{Advanced Options} has been
 264 selected in the \texttt{File/Preferences} dialog. These parameters
 265 default to optimal settings and don't need to be adjusted except
 266 by expert users.
 267
 268 \begin{twocollist}
 269 \twocolitem{\textbf{Backprojection}}{Selects the backprojection
 270 technique. A setting of \texttt{idiff} is optimal.
 271 \begin{itemize}\itemsep=0pt
 272 \item trig
 273 \item table
 274 \item diff
 275 \item idiff
 276 \end{itemize}
 277 }
 278
 279 \twocolitem{\textbf{Filter Generation}}{Selects the filter
 280 generation. With convolution, \texttt{direct} is the proper method
 281 to select. With any of the frequency methods,
 282 \texttt{inverse-fourier}is the best method.
 283 \begin{itemize}\itemsep=0pt
 284 \item direct
 285 \item inverse-fourier
 286 \end{itemize}
 287 }
 288
 289 \twocolitem{\textbf{Zeropad}}{Zeropad factor when using
 290 frequency-based filtering. A setting of \texttt{1} is optimal.}
 291
 292 \end{twocollist}
 293
 294 \section{Plot Menus}
 295 \subsection{File - Properties}
 296
 297 \subsection{File - Save}
 298 Plot files can be saved. They are saved in an ASCII text format.
 299
 300 \subsection{View Menu}
 301 These commands set the scaling for the y-axis.
 302 \subsubsection{Set}
 303 \subsubsection{Auto}
 304 \subsubsection{Full}