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 1.4 2000/06/22 10:17:28 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 class Projections;
  33
  34
  35 // Projections are collected along an array of ndet detectors.  The data
  36 // for these detectors is stored in the class DetectorArray
  37
  38 typedef float DetectorValue;
  39
  40 class DetectorArray
  41 {
  42  public:
  43   DetectorArray (const int ndet);
  44   ~DetectorArray (void);
  45
  46   const int nDet(void) const {return m_nDet;}
  47   const double viewAngle(void) const {return m_viewAngle;}
  48   DetectorValue* detValues(void) {return m_detValues;}
  49   const DetectorValue* detValues(void) const {return m_detValues;}
  50
  51   void setViewAngle (double viewAngle)
  52       { m_viewAngle = viewAngle; }
  53
  54  private:
  55   DetectorValue* m_detValues;   /* Pointer to array of values recorded by detector */
  56   int m_nDet;           /* Number of detectors in array */
  57   double m_viewAngle;    /* View angle in radians */
  58
  59   DetectorArray& operator=(const DetectorArray& rhs);
  60   DetectorArray& operator()(const DetectorArray& rhs);
  61 };
  62
  63 typedef enum {
  64     DETECTOR_PARALLEL,
  65     DETECTOR_EQUIANGLE,
  66     DETECTOR_EQUILINEAR
  67 } ScannerGeometry;
  68
  69
  70 class Scanner
  71 {
  72  public:
  73   Scanner (const Phantom& phm, const ScannerGeometry geometry, int nDet, int nView, int nSample, const double rot_anglen);
  74   ~Scanner();
  75
  76   void collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int start_view, const int trace);
  77
  78   void setNView (int nView);
  79   const unsigned int nDet(void) const {return m_nDet;}
  80   const unsigned int nView(void) const {return m_nView;}
  81   const double phmLen(void) const {return m_phmLen;}
  82   const double rotInc(void) const {return m_rotInc;}
  83   const double detInc(void) const {return m_detInc;}
  84   const double radius(void) const {return m_radius;}
  85
  86
  87  private:
  88   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);
  89
  90   double projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
  91
  92   double projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
  93
  94   void traceShowParam (const char *label, const char *fmt, int row, int color, ...);
  95
  96
  97   ScannerGeometry m_geometry;     /* Geometry of detectory */
  98   unsigned int m_nDet;                  /* Number of detectors in array */
  99   unsigned int m_nView;                 /* Number of rotated views */
 100   unsigned int m_nSample;                       /* Number of rays per detector */
 101   double m_detLen;              /* Total length of detector array */
 102   double m_rotLen;              /* Rotation angle length in radians (norm 2PI) */
 103   double m_detInc;              /* Increment between centers of detectors */
 104   double m_rotInc;              /* Increment in rotation angle between views */
 105   double m_radius;              /* Radius of rotation.  Distance from */
 106                                 /*   center of phm to center of det */
 107   double m_phmLen;                /* Maximum Length of phantom or area of interest */
 108
 109   struct {
 110     double xd1,yd1,xd2,yd2;     /* Coordinates of detector endpoints */
 111     double xs1,ys1,xs2,ys2;     /* Coordinates of source endpoints */
 112     double angle;               /* Starting angle */
 113   } m_initPos;
 114
 115   static const int N_EXTRA_DETECTORS=4;           /* Number of extra detectors widths when calculating detlen */
 116
 117   int m_trace;
 118
 119 };
 120
 121 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE=1;
 122 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE2=2;
 123 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHANT_ID=4;
 124 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CHROMATIC=7;
 125 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SCATTER=8;
 126 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHOT_STAT=9;
 127 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NDET=12;
 128 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NVIEW=13;
 129 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SAMPLES=14;
 130 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CURR_VIEW=17;
 131 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_ATTEN=18;
 132
 133
 134
 135 #endif