r97: Converted Scanner and Projections to C++
[ctsim.git] / 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 1.1 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 SCANNER_H
30 #define SCANNER_H
31
32 #include "projections.h"
33
34 // Projections are collected along an array of ndet detectors.  The data
35 // for these detectors is stored in the class DetectorArray
36
37 typedef float DetectorValue;
38
39 class DetectorArray
40 {
41  public:
42   DetectorArray (const int ndet);
43   ~DetectorArray (void);
44
45   const int nDet(void) const {return m_nDet;}
46   const double viewAngle(void) const {return m_viewAngle;}
47   DetectorValue* detValues(void) {return m_detValues;}
48   const DetectorValue* detValues(void) const {return m_detValues;}
49
50   void setViewAngle (double viewAngle)
51       { m_viewAngle = viewAngle; }
52
53  private:
54   DetectorValue* m_detValues;   /* Pointer to array of values recorded by detector */
55   int m_nDet;           /* Number of detectors in array */
56   double m_viewAngle;    /* View angle in radians */
57 };
58
59 typedef enum {
60     DETECTOR_PARALLEL,
61     DETECTOR_EQUIANGLE,
62     DETECTOR_EQUILINEAR
63 } ScannerGeometry;
64   
65
66 class Scanner
67 {
68  public:
69   Scanner (const Phantom& phm, const ScannerGeometry geometry, int nDet, int nView, int nSample, const double rot_anglen);
70   ~Scanner();
71   
72   void collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int start_view, const int trace);
73
74   const unsigned int nDet(void) const {return m_nDet;}
75   const unsigned int nView(void) const {return m_nView;}
76   const double phmLen(void) const {return m_phmLen;}
77   const double rotInc(void) const {return m_rotInc;}
78   const double detInc(void) const {return m_detInc;}
79   const double radius(void) const {return m_radius;}
80
81
82  private:
83   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);
84
85   double projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
86
87   double projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
88
89   void traceShowParam (const char *label, const char *fmt, int row, int color, ...);
90
91
92   ScannerGeometry m_geometry;     /* Geometry of detectory */
93   unsigned int m_nDet;                  /* Number of detectors in array */
94   unsigned int m_nView;                 /* Number of rotated views */
95   unsigned int m_nSample;                       /* Number of rays per detector */
96   double m_detLen;              /* Total length of detector array */
97   double m_rotLen;              /* Rotation angle length in radians (norm 2PI) */
98   double m_detInc;              /* Increment between centers of detectors */
99   double m_rotInc;              /* Increment in rotation angle between views */
100   double m_radius;              /* Radius of rotation.  Distance from */
101                                 /*   center of phm to center of det */
102   double m_phmLen;                /* Maximum Length of phantom or area of interest */
103
104   struct {
105     double xd1,yd1,xd2,yd2;     /* Coordinates of detector endpoints */
106     double xs1,ys1,xs2,ys2;     /* Coordinates of source endpoints */
107     double angle;               /* Starting angle */
108   } m_initPos;
109
110   static const int N_EXTRA_DETECTORS=4;           /* Number of extra detectors widths when calculating detlen */
111
112   int m_trace;
113
114 };
115
116 #endif