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 1.7 2000/07/20 11:17:31 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 class Phantom;
  34 class PhantomElement;
  35
  36 // Projections are collected along an array of ndet detectors.  The data
  37 // for these detectors is stored in the class DetectorArray
  38
  39 typedef float DetectorValue;
  40
  41 class DetectorArray
  42 {
  43  public:
  44   DetectorArray (const int ndet);
  45   ~DetectorArray (void);
  46
  47   const int nDet(void) const {return m_nDet;}
  48   const double viewAngle(void) const {return m_viewAngle;}
  49   DetectorValue* detValues(void) {return m_detValues;}
  50   const DetectorValue* detValues(void) const {return m_detValues;}
  51
  52   void setViewAngle (double viewAngle)
  53       { m_viewAngle = viewAngle; }
  54
  55  private:
  56   DetectorValue* m_detValues;   // Pointer to array of values recorded by detector
  57   int m_nDet;                   // Number of detectors in array */
  58   double m_viewAngle;           // View angle in radians
  59
  60   DetectorArray& operator=(const DetectorArray& rhs);   // assignment
  61   DetectorArray (const DetectorArray& rhs);             // copy constructor
  62 };
  63
  64 class Scanner
  65 {
  66  public:
  67     typedef enum {
  68         GEOMETRY_INVALID,
  69         GEOMETRY_PARALLEL,
  70         GEOMETRY_EQUILINEAR,
  71         GEOMETRY_EQUIANGULAR,
  72     } GeometryID;
  73
  74     static const char GEOMETRY_PARALLEL_STR[];
  75     static const char GEOMETRY_EQUILINEAR_STR[];
  76     static const char GEOMETRY_EQUIANGULAR_STR[];
  77
  78     static const char GEOMETRY_PARALLEL_TITLE_STR[];
  79     static const char GEOMETRY_EQUILINEAR_TITLE_STR[];
  80     static const char GEOMETRY_EQUIANGULAR_TITLE_STR[];
  81
  82   Scanner (const Phantom& phm, const char* const geometryName, int nDet, int nView, int nSample, const double rot_anglen);
  83   ~Scanner();
  84
  85   void collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int start_view, const int trace);
  86
  87   void setNView (int nView);
  88
  89   const bool fail(void) const {return m_fail;}
  90   const string& failMessage(void) const {return m_failMessage;}
  91   const unsigned int nDet(void) const {return m_nDet;}
  92   const unsigned int nView(void) const {return m_nView;}
  93   const double phmLen(void) const {return m_phmLen;}
  94   const double rotInc(void) const {return m_rotInc;}
  95   const double detInc(void) const {return m_detInc;}
  96   const double radius(void) const {return m_radius;}
  97
  98
  99  private:
 100   bool m_fail;
 101   string m_failMessage;
 102   GeometryID m_idGeometry;
 103   unsigned int m_nDet;          /* Number of detectors in array */
 104   unsigned int m_nView;         /* Number of rotated views */
 105   unsigned int m_nSample;       /* Number of rays per detector */
 106   double m_detLen;              /* Total length of detector array */
 107   double m_rotLen;              /* Rotation angle length in radians (norm 2PI) */
 108   double m_detInc;              /* Increment between centers of detectors */
 109   double m_rotInc;              /* Increment in rotation angle between views */
 110   double m_radius;              /* Radius of rotation.  Distance from center of phm to center of det */
 111   double m_phmLen;              /* Maximum Length of phantom or area of interest */
 112   int m_trace;
 113   struct {
 114     double xd1,yd1,xd2,yd2;     /* Coordinates of detector endpoints */
 115     double xs1,ys1,xs2,ys2;     /* Coordinates of source endpoints */
 116     double angle;               /* Starting angle */
 117   } m_initPos;
 118
 119   static const int N_EXTRA_DETECTORS=4;           /* Number of extra detectors widths when calculating detlen */
 120
 121   static GeometryID convertGeometryNameToID (const char* const geometryName);
 122
 123   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);
 124
 125   double projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
 126
 127   double projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2);
 128
 129   void traceShowParam (const char *label, const char *fmt, int row, int color, ...);
 130
 131
 132 };
 133
 134 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE=1;
 135 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE2=2;
 136 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHANT_ID=4;
 137 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CHROMATIC=7;
 138 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SCATTER=8;
 139 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_PHOT_STAT=9;
 140 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NDET=12;
 141 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_NVIEW=13;
 142 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_SAMPLES=14;
 143 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_CURR_VIEW=17;
 144 const static int RAYSUM_TRACE_ROW_ATTEN=18;
 145
 146
 147
 148 #endif