include/projections.h

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **   Name:          projections.h
   5 **   Purpose:       Header file for Projections class
   6 **   Programmer:    Kevin Rosenberg
   7 **   Date Started:  July 1, 1984
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (c) 1983-2001 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: projections.h,v 1.21 2001/01/28 19:10:18 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 PROJECTIONS_H
  30 #define PROJECTIONS_H
  31
  32 class Scanner;
  33 class DetectorArray;
  34 class Array2dFileLabel;
  35 class fnetorderstream;
  36
  37 #include "array2dfile.h"
  38 #include "imagefile.h"
  39 #include <complex>
  40
  41 // Projections
  42 class Projections
  43 {
  44  public:
  45
  46   static const int POLAR_INTERP_INVALID;
  47   static const int POLAR_INTERP_NEAREST;
  48   static const int POLAR_INTERP_BILINEAR;
  49   static const int POLAR_INTERP_BICUBIC;
  50
  51   Projections (const int nView, const int nDet);
  52   Projections (const Scanner& scanner);
  53   Projections ();
  54   ~Projections ();
  55
  56   static const int getInterpCount() {return s_iInterpCount;}
  57   static const char** getInterpNameArray() {return s_aszInterpName;}
  58   static const char** getInterpTitleArray() {return s_aszInterpTitle;}
  59   static int convertInterpNameToID (const char* const interpName);
  60   static const char* convertInterpIDToName (const int interpID);
  61   static const char* convertInterpIDToTitle (const int interpID);
  62
  63   void initFromScanner (const Scanner& scanner);
  64
  65   void printProjectionData (int startView, int endView);
  66   void printProjectionData ();
  67   void printScanInfo (std::ostringstream& os) const;
  68
  69   bool read (const std::string& fname);
  70   bool read (const char* fname);
  71   bool write (const char* fname);
  72   bool write (const std::string& fname);
  73   bool detarrayRead (fnetorderstream& fs, DetectorArray& darray, const int view_num);
  74   bool detarrayWrite (fnetorderstream& fs, const DetectorArray& darray, const int view_num);
  75
  76   bool convertPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolation);
  77   bool convertFFTPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolation, int iZeropad);
  78   void calcArrayPolarCoordinates (unsigned int nx, unsigned int ny, double** ppdView, double** ppdDet);
  79   void interpolatePolar (ImageFileArray& v, ImageFileArray& vImag, unsigned int nx, unsigned int ny, std::complex<double>** ppcDetValue,
  80     double** ppdDet, double** ppdView, unsigned int nView, unsigned int nDet, int iInterpolate);
  81
  82   bool reconstruct (ImageFile& im, const char* const filterName, double filt_param, const char* const filterMethodName, const int zeropad, const char* frequencyFilterName, const char* const interpName, int interp_param, const char* const backprojName, const int trace) const;
  83
  84   void setNView (int nView);  // used in MPI to restrict # of views
  85   void setRotInc (double rotInc) { m_rotInc = rotInc;}
  86   void setDetInc (double detInc) { m_detInc = detInc;}
  87   void setPhmLen (double phmLen) { m_phmLen = phmLen;}
  88   void setCalcTime (double calcTime) {m_calcTime = calcTime;}
  89   void setRemark (const char* remark) {m_remark = remark; m_label.setLabelString(remark);}
  90   void setRemark (const std::string& remark) {setRemark(remark.c_str());}
  91
  92   double detStart() const {return m_detStart;}
  93   double rotStart() const {return m_rotStart;}
  94   double calcTime() const {return m_calcTime;}
  95   double phmLen() const {return m_phmLen;}
  96   const char*  remark() const {return m_remark.c_str();}
  97   double detInc() const {return m_detInc;}
  98   double rotInc() const {return m_rotInc;}
  99   int nDet() const {return m_nDet;}
 100   int nView() const {return m_nView;}
 101   int geometry() const {return m_geometry;}
 102   double focalLength() const {return m_focalLength;}
 103   double fieldOfView() const {return m_fieldOfView;}
 104
 105   const std::string& getFilename() const {return m_filename;}
 106   Array2dFileLabel& getLabel() {return m_label;}
 107   const Array2dFileLabel& getLabel() const {return m_label;}
 108
 109   DetectorArray& getDetectorArray (const int iview)
 110       { return (*m_projData[iview]); }
 111
 112   const DetectorArray& getDetectorArray (const int iview) const
 113       { return (*m_projData[iview]); }
 114
 115   static bool copyHeader (const char* const filename, std::ostream& os);
 116   static bool copyHeader (const std::string& filename, std::ostream& os);
 117
 118   static bool copyViewData (const char* const filename, std::ostream& os, int startView, int endView);
 119   static bool copyViewData (const std::string& filename, std::ostream& os, int startView, int endView);
 120
 121  private:
 122   int m_headerSize;             // Size of disk file header
 123   int m_geometry;               // Geometry of scanner
 124   class DetectorArray **m_projData;     // Pointer to array of detarray_st pointers
 125   std::string m_remark;         // description of raysum data
 126   int m_nDet;                   // number of detectors in array
 127   int m_nView;                  // number of rotated views
 128   double m_calcTime;            // time required to calculate raysums
 129   double m_rotStart;            // starting view rotation
 130   double m_rotInc;              // angle between rotations
 131   double m_detStart;            // distance of beginning detector to center phantom
 132   double m_detInc;              // increment between detectors
 133   double m_phmLen;              // Length of phantom edge (phm is square)
 134   double m_focalLength;
 135   double m_fieldOfView;
 136   kuint32 m_year;                   // Creation date & time
 137   kuint32 m_month;
 138   kuint32 m_day;
 139   kuint32 m_hour;
 140   kuint32 m_minute;
 141   kuint32 m_second;
 142   std::string m_filename;
 143   Array2dFileLabel m_label;
 144
 145   const static kuint16 m_signature;
 146
 147   static const char* s_aszInterpName[];
 148   static const char* s_aszInterpTitle[];
 149   static const int s_iInterpCount;
 150
 151   bool headerWrite (fnetorderstream& fs);
 152   bool headerRead (fnetorderstream& fs);
 153   void newProjData ();
 154   void deleteProjData ();
 155
 156   void init (const int nView, const int nDet);
 157
 158   // prevent default methods
 159   Projections& operator= (const Projections& rhs);   // assignment
 160   Projections(const Projections& rhs);               // copy
 161 };
 162
 163
 164 #endif