include/ir.h

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **   Name:          ir.h
   5 **   Purpose:       Master Image Reconstruction Header
   6 **   Programmer:    Kevin Rosenberg
   7 **   Date Started:  July 1, 1984
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: ir.h,v 1.28 2000/06/17 20:12:14 kevin Exp $
  13 **
  14 **
  15 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  16 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  17 **  published by the Free Software Foundation.
  18 **
  19 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  20 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  21 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  22 **  GNU General Public License for more details.
  23 **
  24 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  25 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  26 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  27 ******************************************************************************/
  28
  29 #ifndef IR_H
  30 #define IR_H
  31
  32
  33 #include "phantom.h"
  34 #include "scanner.h"
  35 #include "projections.h"
  36
  37 /*----------------------------------------------------------------------*/
  38 /*                              USER SYMBOLS                            */
  39 /*----------------------------------------------------------------------*/
  40
  41 /* Codes for Filter types */
  42
  43 typedef enum {  /* filter types for filter_generate() */
  44   FILTER_BANDLIMIT,
  45   FILTER_SINC,
  46   FILTER_G_HAMMING,
  47   FILTER_COSINE,
  48   FILTER_TRIANGLE,
  49   FILTER_ABS_BANDLIMIT,         /* filter times |x| */
  50   FILTER_ABS_SINC,
  51   FILTER_ABS_G_HAMMING,
  52   FILTER_ABS_COSINE,
  53   FILTER_SHEPP
  54 } FilterType;
  55
  56 /* function domains */
  57
  58 static const char D_FREQ_STR[]=    "freq";
  59 static const char D_SPATIAL_STR[]= "spatial";
  60
  61 typedef enum {
  62   D_FREQ = 1,
  63   D_SPATIAL
  64 } DomainType;
  65
  66 typedef enum {
  67     FUNC_EVEN = 1,    /* function types, f[-n] = f[n] */
  68     FUNC_ODD,     /* f[-n] = -f[n] */
  69     FUNC_BOTH    /* function has both odd & even components */
  70 } FunctionSymmetry;
  71
  72 /* interpolation methods */
  73 #undef HAVE_BSPLINE_INTERP
  74 typedef enum {     /* Interpolation methods */
  75   I_NEAREST = 1,       /* Nearest neighbor */
  76 #if HAVE_BSPLINE_INTERP
  77   I_BSPLINE,
  78   I_1BSPLINE,      /* 1st order B-Spline */
  79   I_2BSPLINE,
  80   I_3BSPLINE,
  81 #endif
  82   I_LINEAR        /* Linear interpolation */
  83 } InterpolationType;
  84
  85 static const char O_TRACE_NONE_STR[]=     "none";
  86 static const char O_TRACE_TEXT_STR[]=     "text";
  87 static const char O_TRACE_PHM_STR[]=      "phm";
  88 static const char O_TRACE_RAYS_STR[]=     "rays";
  89 static const char O_TRACE_PLOT_STR[]=     "plot";
  90 static const char O_TRACE_CLIPPING_STR[]= "clipping";
  91
  92 enum {
  93   TRACE_NONE,           /* No tracing */
  94   TRACE_TEXT,           /* Minimal status */
  95   TRACE_PHM,            /* Show phantom */
  96   TRACE_RAYS,           /* Show all rays */
  97   TRACE_PLOT,           /* Plot raysums */
  98   TRACE_CLIPPING        /* Plot clipping */
  99 };
 100
 101 typedef enum {
 102   O_PHM_HERMAN,               /* Herman head phantom */
 103   O_PHM_ROWLAND,              /* Rowland head phantom */
 104   O_PHM_BROWLAND,             /* Bordered Rowland head phantom */
 105   O_PHM_UNITPULSE             /* Unit pulse phantom */
 106 } PhantomType;
 107
 108 static const char O_PHM_HERMAN_STR[]=    "herman";
 109 static const char O_PHM_ROWLAND_STR[]=   "rowland";
 110 static const char O_PHM_BROWLAND_STR[]=  "browland";
 111 static const char O_PHM_UNITPULSE_STR[]= "unitpulse";
 112
 113 static const char O_INTERP_NEAREST_STR[]=  "nearest";
 114 static const char O_INTERP_LINEAR_STR[]=   "linear";
 115 static const char O_INTERP_BSPLINE_STR[]=  "bspline";
 116
 117 static const char O_FILTER_ABS_BANDLIMIT_STR[]= "abs_bandlimit";
 118 static const char O_FILTER_ABS_SINC_STR[]=      "abs_sinc";
 119 static const char O_FILTER_ABS_COS_STR[]=       "abs_cos";
 120 static const char O_FILTER_ABS_HAMMING_STR[]=   "abs_hamming";
 121 static const char O_FILTER_SHEPP_STR[]=         "shepp";
 122 static const char O_FILTER_BANDLIMIT_STR[]=     "bandlimit";
 123 static const char O_FILTER_SINC_STR[]=          "sinc";
 124 static const char O_FILTER_COS_STR[]=           "cos";
 125 static const char O_FILTER_HAMMING_STR[]=       "hamming";
 126 static const char O_FILTER_TRIANGLE_STR[]=      "triangle";
 127
 128 typedef  enum {
 129   O_BPROJ_TRIG,
 130   O_BPROJ_TABLE,
 131   O_BPROJ_DIFF,
 132   O_BPROJ_DIFF2,
 133   O_BPROJ_IDIFF2
 134 } BackprojType;
 135
 136 static const char O_BPROJ_TRIG_STR[]=     "trig";
 137 static const char O_BPROJ_TABLE_STR[]=    "table";
 138 static const char O_BPROJ_DIFF_STR[]=     "diff";
 139 static const char O_BPROJ_DIFF2_STR[]=    "diff2";
 140 static const char O_BPROJ_IDIFF2_STR[]=   "idiff2";
 141
 142 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE=1;
 143 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE2=2;
 144 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHANT_ID=4;
 145 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CHROMATIC=7;
 146 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SCATTER=8;
 147 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHOT_STAT=9;
 148 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NDET=12;
 149 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NVIEW=13;
 150 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SAMPLES=14;
 151 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CURR_VIEW=17;
 152 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_ATTEN=18;
 153
 154
 155
 156 /*************************************************************************
 157  *  FUNCTION DECLARATIONS
 158  ************************************************************************/
 159
 160 /* convolve.cpp */
 161 double convolve (const double f1[], const double f2[], const double dx, const int n, const int np, const FunctionSymmetry func_type);
 162
 163 /* dialogs.cpp */
 164 bool phm_add_pelem_kb (Phantom& phm);
 165 const Phantom& phm_select (Phantom& phm);
 166 int interpolation_select (void);
 167 int filter_select (double *filter_param);
 168
 169 /* filter.cpp */
 170 double *filter_generate (const FilterType filt_type, double bw, double xmin, double xmax, int n, double param, const DomainType domain, int numint);
 171 double filter_spatial_response_calc (int filt_type, double x, double bw, double param, int n);
 172 double filter_spatial_response_analytic (int filt_type, double x, double bw, double param);
 173 double filter_frequency_response (int filt_type, double u, double bw, double param);
 174 double sinc (double x, double mult);
 175 double integral_abscos(double u, double w);
 176
 177 /* options.cpp */
 178 int opt_set_trace(const char *optarg);
 179 const char *name_of_phantom(const int phmid);
 180 int opt_set_phantom(const char *optarg);
 181 InterpolationType opt_set_interpolation(const char *optarg);
 182 const char *name_of_interpolation(int interp_type);
 183 FilterType opt_set_filter(const char *optarg);
 184 const char *name_of_filter(const int filter);
 185 DomainType opt_set_filter_domain(const char *optarg);
 186 const char *name_of_filter_domain(const DomainType domain);
 187 BackprojType opt_set_backproj(const char *optarg);
 188 const char *name_of_backproj(const BackprojType backproj);
 189
 190 /* From phm2image.cpp */
 191 void phm_to_imagefile (const Phantom& phm, ImageFile& im, const int col_start, const int col_count, const int nsample, const int trace);
 192
 193 /* image.cpp */
 194 void image_filter_response(ImageFile& im, const DomainType domain, double bw, const FilterType filt_type, double filt_param, const int opt_trace);
 195 int image_display (const ImageFile& im);
 196 int image_display_scale (const ImageFile& im, const int scale, const double pmin, const double pmax);
 197
 198 /* From reconstr.cpp */
 199 ImageFile& proj_reconst (ImageFile& im, Projections& rs, const FilterType filt_type, double filt_param, InterpolationType interp_type, int interp_param, const BackprojType backproj_type, int const ir_trace);
 200
 201 #endif