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 1.12 2000/08/25 15:59:13 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 (void);
  49
  50   const int nDet(void) const {return m_nDet;}
  51   const double viewAngle(void) const {return m_viewAngle;}
  52   DetectorValue* detValues(void) {return m_detValues;}
  53   const DetectorValue* detValues(void) 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, int nView, int nSample, const double rot_anglen, double dFieldOfView, double dFocalLength);
  78   ~Scanner();
  79
  80   void collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int trace = TRACE_NONE, SGP* pSGP = NULL);
  81
  82   void collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView, const int iNumViews, bool bStoreAtViewPosition, const int trace = TRACE_NONE, SGP* pSGP = NULL);
  83
  84   void setNView (int nView);
  85
  86   const bool fail(void) const {return m_fail;}
  87   const string& failMessage(void) const {return m_failMessage;}
  88   const unsigned int nDet(void) const {return m_nDet;}
  89   const unsigned int nView(void) const {return m_nView;}
  90   const double phmLen(void) const {return m_phmLen;}
  91   const double rotInc(void) const {return m_rotInc;}
  92   const double detInc(void) const {return m_detInc;}
  93   const double detLen(void) const {return m_detLen;}
  94
  95   static const int getGeometryCount() {return s_iGeometryCount;}
  96   static const char** getGeometryNameArray() {return s_aszGeometryName;}
  97   static const char** getGeometryTitleArray() {return s_aszGeometryTitle;}
  98   static int convertGeometryNameToID (const char* const geometryName);
  99   static const char* convertGeometryIDToName (const int idGeometry);
 100   static const char* convertGeometryIDToTitle (const int idGeometry);
 101
 102  private:
 103   bool m_fail;
 104   string m_failMessage;
 105   int m_idGeometry;
 106   unsigned int m_nDet;          /* Number of detectors in array */
 107   unsigned int m_nView;         /* Number of rotated views */
 108   unsigned int m_nSample;       /* Number of rays per detector */
 109   double m_dFieldOfView;        // Field of View
 110   double m_dFocalLength;         // Focal Length
 111   double m_detLen;              // Total length of detector array
 112   double m_rotLen;              // Rotation angle length in radians (norm 2PI)
 113   double m_detInc;              // Increment between centers of detectors
 114   double m_rotInc;              // Increment in rotation angle between views
 115   double m_phmLen;              // Maximum Length of phantom or area of interest
 116   int m_trace;
 117   struct {
 118     double xd1,yd1,xd2,yd2;     /* Coordinates of detector endpoints */
 119     double xs1,ys1,xs2,ys2;     /* Coordinates of source endpoints */
 120     double angle;               /* Starting angle */
 121   } m_initPos;
 122
 123   static const char* s_aszGeometryName[];
 124   static const char* s_aszGeometryTitle[];
 125   static const int s_iGeometryCount;
 126
 127   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, SGP* pSGP);
 128
 129   double projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2, SGP* pSGP);
 130
 131   double projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2, SGP* pSGP);
 132
 133   void traceShowParam (SGP* pSGP, const char *label, const char *fmt, int row, int color, ...);
 134
 135
 136 };
 137
 138 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE=1;
 139 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE2=2;
 140 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHANT_ID=4;
 141 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CHROMATIC=7;
 142 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SCATTER=8;
 143 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHOT_STAT=9;
 144 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NDET=12;
 145 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NVIEW=13;
 146 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SAMPLES=14;
 147 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CURR_VIEW=17;
 148 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_ATTEN=18;
 149
 150
 151
 152 #endif