include/scanner.h

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **   Name:          scanner.h
   5 **   Purpose:       Scanner header file
   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: scanner.h,v 1.17 2001/02/08 06:25:07 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 SCANNER_H
  30 #define SCANNER_H
  31
  32 #include "trace.h"
  33
  34 class Projections;
  35 class Phantom;
  36 class PhantomElement;
  37 class SGP;
  38
  39 // Projections are collected along an array of ndet detectors.  The data
  40 // for these detectors is stored in the class DetectorArray
  41
  42 typedef float DetectorValue;
  43
  44 class DetectorArray
  45 {
  46  public:
  47   DetectorArray (const int ndet);
  48   ~DetectorArray ();
  49
  50   const int nDet() const {return m_nDet;}
  51   const double viewAngle() const {return m_viewAngle;}
  52   DetectorValue* detValues() {return m_detValues;}
  53   const DetectorValue* detValues() const {return m_detValues;}
  54
  55   void setViewAngle (double viewAngle)
  56       { m_viewAngle = viewAngle; }
  57
  58  private:
  59   DetectorValue* m_detValues;   // Pointer to array of values recorded by detector
  60   int m_nDet;                   // Number of detectors in array */
  61   double m_viewAngle;           // View angle in radians
  62
  63   DetectorArray& operator=(const DetectorArray& rhs);   // assignment
  64   DetectorArray (const DetectorArray& rhs);             // copy constructor
  65 };
  66
  67
  68 class Scanner
  69 {
  70  public:
  71   static const int Scanner::GEOMETRY_INVALID;
  72   static const int Scanner::GEOMETRY_PARALLEL;
  73   static const int Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR;
  74   static const int Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR;
  75
  76
  77   Scanner (const Phantom& phm, const char* const geometryName, int nDet,
  78     int nView, int nSample, const double rot_anglen,
  79     double dFocalLengthRatio, double dViewRatio, double dScanRatio);
  80   ~Scanner();
  81
  82   void collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int trace = Trace::TRACE_NONE, SGP* pSGP = NULL);
  83
  84   void collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView, const int iNumViews, bool bStoreAtViewPosition, const int trace = Trace::TRACE_NONE, SGP* pSGP = NULL);
  85
  86   void setNView (int nView);
  87
  88   bool fail() const {return m_fail;}
  89   const std::string& failMessage() const {return m_failMessage;}
  90   unsigned int nDet() const {return m_nDet;}
  91   unsigned int nView() const {return m_nView;}
  92
  93   double rotInc() const {return m_rotInc;}
  94   double detInc() const {return m_detInc;}
  95   double detLen() const {return m_detLen;}
  96   double focalLength() const {return m_dFocalLength;}
  97   double viewDiameter() const {return m_dViewDiameter;}
  98   double scanDiameter() const {return m_dScanDiameter;}
  99   double fanBeamAngle() const {return m_dFanBeamAngle;}
 100
 101   int geometry() const {return m_idGeometry;}
 102
 103   static int getGeometryCount() {return s_iGeometryCount;}
 104   static const char** getGeometryNameArray() {return s_aszGeometryName;}
 105   static const char** getGeometryTitleArray() {return s_aszGeometryTitle;}
 106   static int convertGeometryNameToID (const char* const geometryName);
 107   static const char* convertGeometryIDToName (const int idGeometry);
 108   static const char* convertGeometryIDToTitle (const int idGeometry);
 109
 110  private:
 111   bool m_fail;
 112   std::string m_failMessage;
 113   int m_idGeometry;
 114   unsigned int m_nDet;          /* Number of detectors in array */
 115   unsigned int m_nView;         /* Number of rotated views */
 116   unsigned int m_nSample;       /* Number of rays per detector */
 117   double m_dFocalLength;        // Focal Length
 118   double m_dViewDiameter; // Diameter of area being processed
 119   double m_dScanDiameter; // Diamer of area being scanned
 120   double m_dViewRatio;   // View Ratio to diameter phantom
 121   double m_dFocalLengthRatio;   // Focal Length ratio to radius phantom
 122   double m_dScanRatio;       // Scan length to view length ratio
 123   double m_dFanBeamAngle;
 124   double m_detLen;              // Total length of detector array
 125   double m_rotLen;              // Rotation angle length in radians (norm 2PI)
 126   double m_detInc;              // Increment between centers of detectors
 127   double m_rotInc;              // Increment in rotation angle between views
 128   double m_dXCenter;            // Center of Phantom
 129   double m_dYCenter;
 130   double m_dAngularDetIncrement;
 131   double m_dAngularDetLen;
 132
 133   int m_trace;
 134   struct {
 135     double xd1,yd1,xd2,yd2;     /* Coordinates of detector endpoints */
 136     double xs1,ys1,xs2,ys2;     /* Coordinates of source endpoints */
 137     double angle;               /* Starting angle */
 138     double dAngularDet;
 139   } m_initPos;
 140
 141   GRFMTX_2D m_rotmtxIncrement;
 142
 143 #if HAVE_SGP
 144   SGP* m_pSGP;                  // Pointer to graphics device
 145   double m_dXMinWin;            // Extent of graphics window
 146   double m_dXMaxWin;
 147   double m_dYMinWin;
 148   double m_dYMaxWin;
 149   double m_dTextHeight;
 150 #endif
 151
 152   static const char* s_aszGeometryName[];
 153   static const char* s_aszGeometryTitle[];
 154   static const int s_iGeometryCount;
 155
 156   void projectSingleView (const Phantom& phm, DetectorArray& darray, 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 double dDetAngle);
 157
 158   double projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
 159
 160   double projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
 161
 162   void traceShowParam (const char* szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...);
 163   void traceShowParamXOR (const char* szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...);
 164   void traceShowParamRasterOp (int iRasterOp, const char* szLabel, const char* fmt, int row, int color, va_list va);
 165
 166
 167 };
 168
 169 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_PHANT_ID=0;
 170 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_GEOMETRY=1;
 171 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_FOCAL_LENGTH=2;
 172 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_FIELD_OF_VIEW=3;
 173 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_NDET=4;
 174 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_NVIEW=5;
 175 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_SAMPLES=6;
 176 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_CURR_VIEW=7;
 177 const static int PROJECTION_TRACE_ROW_ATTEN=8;
 178
 179
 180
 181 #endif