libctsim/projections.cpp

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **   Name:         projections.cpp         Projection data classes
   5 **   Programmer:   Kevin Rosenberg
   6 **   Date Started: Aug 84
   7 **
   8 **  This is part of the CTSim program
   9 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
  10 **
  11 **  $Id: projections.cpp,v 1.38 2001/01/06 15:33:15 kevin Exp $
  12 **
  13 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  14 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  15 **  published by the Free Software Foundation.
  16 **
  17 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20 **  GNU General Public License for more details.
  21 **
  22 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  23 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  24 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  25 ******************************************************************************/
  26
  27 #include "ct.h"
  28
  29 const kuint16 Projections::m_signature = ('P'*256 + 'J');
  30
  31 const int Projections::POLAR_INTERP_INVALID = -1;
  32 const int Projections::POLAR_INTERP_NEAREST = 0;
  33 const int Projections::POLAR_INTERP_BILINEAR = 1;
  34 const int Projections::POLAR_INTERP_BICUBIC = 2;
  35
  36 const char* Projections::s_aszInterpName[] =
  37 {
  38   {"nearest"},
  39   {"bilinear"},
  40 //  {"bicubic"},
  41 };
  42
  43 const char* Projections::s_aszInterpTitle[] =
  44 {
  45   {"Nearest"},
  46   {"Bilinear"},
  47 //  {"Bicubic"},
  48 };
  49
  50 const int Projections::s_iInterpCount = sizeof(s_aszInterpName) / sizeof(char*);
  51
  52
  53 /* NAME
  54 *    Projections                Constructor for projections matrix storage
  55 *
  56 * SYNOPSIS
  57 *    proj = projections_create (filename, nView, nDet)
  58 *    Projections& proj          Allocated projections structure & matrix
  59 *    int nView                  Number of rotated view
  60 *    int nDet                   Number of detectors
  61 *
  62 */
  63
  64 Projections::Projections (const Scanner& scanner)
  65 : m_projData(0)
  66 {
  67   initFromScanner (scanner);
  68 }
  69
  70
  71 Projections::Projections (const int nView, const int nDet)
  72 : m_projData(0)
  73 {
  74   init (nView, nDet);
  75 }
  76
  77 Projections::Projections (void)
  78 : m_projData(0)
  79 {
  80   init (0, 0);
  81 }
  82
  83 Projections::~Projections (void)
  84 {
  85   deleteProjData();
  86 }
  87
  88 int
  89 Projections::convertInterpNameToID (const char* const interpName)
  90 {
  91   int interpID = POLAR_INTERP_INVALID;
  92
  93   for (int i = 0; i < s_iInterpCount; i++)
  94     if (strcasecmp (interpName, s_aszInterpName[i]) == 0) {
  95       interpID = i;
  96       break;
  97     }
  98
  99     return (interpID);
 100 }
 101
 102 const char*
 103 Projections::convertInterpIDToName (const int interpID)
 104 {
 105   static const char *interpName = "";
 106
 107   if (interpID >= 0 && interpID < s_iInterpCount)
 108     return (s_aszInterpName[interpID]);
 109
 110   return (interpName);
 111 }
 112
 113 const char*
 114 Projections::convertInterpIDToTitle (const int interpID)
 115 {
 116   static const char *interpTitle = "";
 117
 118   if (interpID >= 0 && interpID < s_iInterpCount)
 119     return (s_aszInterpTitle[interpID]);
 120
 121   return (interpTitle);
 122 }
 123
 124
 125
 126 void
 127 Projections::init (const int nView, const int nDet)
 128 {
 129   m_label.setLabelType (Array2dFileLabel::L_HISTORY);
 130   m_nView = nView;
 131   m_nDet = nDet;
 132   newProjData ();
 133
 134   time_t t = time (NULL);
 135   tm* lt = localtime (&t);
 136   m_year = lt->tm_year;
 137   m_month = lt->tm_mon;
 138   m_day = lt->tm_mday;
 139   m_hour = lt->tm_hour;
 140   m_minute = lt->tm_min;
 141   m_second = lt->tm_sec;
 142 }
 143
 144 void
 145 Projections::initFromScanner (const Scanner& scanner)
 146 {
 147   m_label.setLabelType (Array2dFileLabel::L_HISTORY);
 148   deleteProjData();
 149   init (scanner.nView(), scanner.nDet());
 150
 151   m_phmLen = scanner.phmLen();
 152   m_rotInc = scanner.rotInc();
 153   m_detInc = scanner.detInc();
 154   m_geometry = scanner.geometry();
 155   m_focalLength = scanner.focalLength();
 156   m_fieldOfView = scanner.fieldOfView();
 157   m_rotStart = 0;
 158   m_detStart =  -(scanner.detLen() / 2);
 159 }
 160
 161 void
 162 Projections::setNView (int nView)  // used by MPI to reduce # of views
 163 {
 164   deleteProjData();
 165   init (nView, m_nDet);
 166 }
 167
 168 // NAME
 169 // newProjData
 170
 171 void
 172 Projections::newProjData (void)
 173 {
 174   if (m_projData)
 175     sys_error(ERR_WARNING, "m_projData != NULL [newProjData]");
 176
 177   if (m_nView > 0 && m_nDet) {
 178     m_projData = new DetectorArray* [m_nView];
 179
 180     for (int i = 0; i < m_nView; i++)
 181       m_projData[i] = new DetectorArray (m_nDet);
 182   }
 183 }
 184
 185
 186 /* NAME
 187 *   projections_free                    Free memory allocated to projections
 188 *
 189 * SYNOPSIS
 190 *   projections_free(proj)
 191 *   Projections& proj                           Projectionss to be deallocated
 192 */
 193
 194 void
 195 Projections::deleteProjData (void)
 196 {
 197   if (m_projData != NULL) {
 198     for (int i = 0; i < m_nView; i++)
 199       delete m_projData[i];
 200
 201     delete m_projData;
 202     m_projData = NULL;
 203   }
 204 }
 205
 206
 207 /* NAME
 208 *    Projections::headerWwrite         Write data header for projections file
 209 *
 210 */
 211
 212 bool
 213 Projections::headerWrite (fnetorderstream& fs)
 214 {
 215   kuint16 _hsize = m_headerSize;
 216   kuint16 _signature = m_signature;
 217   kuint32 _nView = m_nView;
 218   kuint32 _nDet = m_nDet;
 219   kuint32 _geom = m_geometry;
 220   kuint16 _remarksize = m_remark.length();
 221   kuint16 _year = m_year;
 222   kuint16 _month = m_month;
 223   kuint16 _day = m_day;
 224   kuint16 _hour = m_hour;
 225   kuint16 _minute = m_minute;
 226   kuint16 _second = m_second;
 227
 228   kfloat64 _calcTime = m_calcTime;
 229   kfloat64 _rotStart = m_rotStart;
 230   kfloat64 _rotInc = m_rotInc;
 231   kfloat64 _detStart = m_detStart;
 232   kfloat64 _detInc = m_detInc;
 233   kfloat64 _phmLen = m_phmLen;
 234   kfloat64 _fieldOfView = m_fieldOfView;
 235   kfloat64 _focalLength = m_focalLength;
 236
 237   fs.seekp(0);
 238   if (! fs)
 239     return false;
 240
 241   fs.writeInt16 (_hsize);
 242   fs.writeInt16 (_signature);
 243   fs.writeInt32 (_nView);
 244   fs.writeInt32 (_nDet);
 245   fs.writeInt32 (_geom);
 246   fs.writeFloat64 (_calcTime);
 247   fs.writeFloat64 (_rotStart);
 248   fs.writeFloat64 (_rotInc);
 249   fs.writeFloat64 (_detStart);
 250   fs.writeFloat64 (_detInc);
 251   fs.writeFloat64 (_phmLen);
 252   fs.writeFloat64 (_focalLength);
 253   fs.writeFloat64 (_fieldOfView);
 254   fs.writeInt16 (_year);
 255   fs.writeInt16 (_month);
 256   fs.writeInt16 (_day);
 257   fs.writeInt16 (_hour);
 258   fs.writeInt16 (_minute);
 259   fs.writeInt16 (_second);
 260   fs.writeInt16 (_remarksize);
 261   fs.write (m_remark.c_str(), _remarksize);
 262
 263   m_headerSize = fs.tellp();
 264   _hsize = m_headerSize;
 265   fs.seekp(0);
 266   fs.writeInt16 (_hsize);
 267   if (! fs)
 268     return false;
 269
 270   return true;
 271 }
 272
 273 /* NAME
 274 *    projections_read_header         Read data header for projections file
 275 *
 276 */
 277 bool
 278 Projections::headerRead (fnetorderstream& fs)
 279 {
 280   kuint16 _hsize, _signature, _year, _month, _day, _hour, _minute, _second, _remarksize = 0;
 281   kuint32 _nView, _nDet, _geom;
 282   kfloat64 _calcTime, _rotStart, _rotInc, _detStart, _detInc, _phmLen, _focalLength, _fieldOfView;
 283
 284   fs.seekg(0);
 285   if (! fs)
 286     return false;
 287
 288   fs.readInt16 (_hsize);
 289   fs.readInt16 (_signature);
 290   fs.readInt32 (_nView);
 291   fs.readInt32 (_nDet);
 292   fs.readInt32 (_geom);
 293   fs.readFloat64 (_calcTime);
 294   fs.readFloat64 (_rotStart);
 295   fs.readFloat64 (_rotInc);
 296   fs.readFloat64 (_detStart);
 297   fs.readFloat64 (_detInc);
 298   fs.readFloat64 (_phmLen);
 299   fs.readFloat64 (_focalLength);
 300   fs.readFloat64 (_fieldOfView);
 301   fs.readInt16 (_year);
 302   fs.readInt16 (_month);
 303   fs.readInt16 (_day);
 304   fs.readInt16 (_hour);
 305   fs.readInt16 (_minute);
 306   fs.readInt16 (_second);
 307   fs.readInt16 (_remarksize);
 308
 309   if (! fs) {
 310     sys_error (ERR_SEVERE, "Error reading header information , _remarksize=%d [projections_read_header]", _remarksize);
 311     return false;
 312   }
 313
 314   if (_signature != m_signature) {
 315     sys_error (ERR_SEVERE, "File %s does not have a valid projection file signature", m_filename.c_str());
 316     return false;
 317   }
 318
 319   char* pszRemarkStorage = new char [_remarksize+1];
 320   fs.read (pszRemarkStorage, _remarksize);
 321   if (! fs) {
 322     sys_error (ERR_SEVERE, "Error reading remark, _remarksize = %d", _remarksize);
 323     return false;
 324   }
 325   pszRemarkStorage[_remarksize] = 0;
 326   m_remark = pszRemarkStorage;
 327   delete pszRemarkStorage;
 328
 329   off_t _hsizeread = fs.tellg();
 330   if (!fs || _hsizeread != _hsize) {
 331     sys_error (ERR_WARNING, "File header size read %ld != file header size stored %ld [read_projections_header]\n_remarksize=%ld", (long int) _hsizeread, _hsize, _remarksize);
 332     return false;
 333   }
 334
 335   m_headerSize = _hsize;
 336   m_nView = _nView;
 337   m_nDet = _nDet;
 338   m_geometry = _geom;
 339   m_calcTime = _calcTime;
 340   m_rotStart = _rotStart;
 341   m_rotInc = _rotInc;
 342   m_detStart = _detStart;
 343   m_detInc = _detInc;
 344   m_phmLen = _phmLen;
 345   m_focalLength = _focalLength;
 346   m_fieldOfView = _fieldOfView;
 347   m_year = _year;
 348   m_month = _month;
 349   m_day = _day;
 350   m_hour = _hour;
 351   m_minute = _minute;
 352   m_second = _second;
 353
 354   m_label.setLabelType (Array2dFileLabel::L_HISTORY);
 355   m_label.setLabelString (m_remark);
 356   m_label.setCalcTime (m_calcTime);
 357   m_label.setDateTime (m_year, m_month, m_day, m_hour, m_minute, m_second);
 358
 359   return true;
 360 }
 361
 362 bool
 363 Projections::read (const std::string& filename)
 364 {
 365   return read (filename.c_str());
 366 }
 367
 368
 369 bool
 370 Projections::read (const char* filename)
 371 {
 372   m_filename = filename;
 373 #ifdef MSVC
 374   frnetorderstream fileRead (m_filename.c_str(), std::ios::in | std::ios::binary);
 375 #else
 376   frnetorderstream fileRead (m_filename.c_str(), std::ios::in | std::ios::binary | std::ios::nocreate);
 377 #endif
 378
 379   if (fileRead.fail())
 380     return false;
 381
 382   if (! headerRead (fileRead))
 383     return false;
 384
 385   deleteProjData ();
 386   newProjData();
 387
 388   for (int i = 0; i < m_nView; i++) {
 389     if (! detarrayRead (fileRead, *m_projData[i], i))
 390       break;
 391   }
 392
 393   fileRead.close();
 394   return true;
 395 }
 396
 397
 398 bool
 399 Projections::copyViewData (const std::string& filename, std::ostream& os, int startView, int endView)
 400 {
 401   return copyViewData (filename.c_str(), os, startView, endView);
 402 }
 403
 404 bool
 405 Projections::copyViewData (const char* const filename, std::ostream& os, int startView, int endView)
 406 {
 407   frnetorderstream is (filename, ios::in | ios::binary);
 408   kuint16 sizeHeader, signature;
 409   kuint32 _nView, _nDet;
 410
 411   is.readInt16 (sizeHeader);
 412   is.readInt16 (signature);
 413   is.readInt32 (_nView);
 414   is.readInt32 (_nDet);
 415   int nView = _nView;
 416   int nDet = _nDet;
 417
 418   if (signature != m_signature) {
 419     sys_error (ERR_FATAL, "Illegal signature in projection file %s", filename);
 420     return false;
 421   }
 422
 423   if (startView < 0)
 424     startView = 0;
 425   if (startView > nView - 1)
 426     startView = nView;
 427   if (endView < 0 || endView > nView - 1)
 428     endView = nView - 1;
 429
 430   if (startView > endView) { // swap if start > end
 431     int tempView = endView;
 432     endView = startView;
 433     startView = tempView;
 434   }
 435
 436   int sizeView = 8 /* view_angle */ + 4 /* nDet */ + (4 * nDet);
 437   unsigned char* pViewData = new unsigned char [sizeView];
 438
 439   for (int i = startView; i <= endView; i++) {
 440     is.seekg (sizeHeader + i * sizeView);
 441     is.read (reinterpret_cast<char*>(pViewData), sizeView);
 442     os.write (reinterpret_cast<char*>(pViewData), sizeView);
 443     if (is.fail() || os.fail())
 444       break;
 445   }
 446
 447   delete pViewData;
 448   if (is.fail())
 449     sys_error (ERR_FATAL, "Error reading projection file");
 450   if (os.fail())
 451     sys_error (ERR_FATAL, "Error writing projection file");
 452
 453   return (! (is.fail() | os.fail()));
 454 }
 455
 456 bool
 457 Projections::copyHeader (const std::string& filename, std::ostream& os)
 458 {
 459   return copyHeader (filename.c_str(), os);
 460 }
 461
 462 bool
 463 Projections::copyHeader (const char* const filename, std::ostream& os)
 464 {
 465   frnetorderstream is (filename, std::ios::in | std::ios::binary);
 466   kuint16 sizeHeader, signature;
 467   is.readInt16 (sizeHeader);
 468   is.readInt16 (signature);
 469   is.seekg (0);
 470   if (signature != m_signature) {
 471     sys_error (ERR_FATAL, "Illegal signature in projection file %s", filename);
 472     return false;
 473   }
 474
 475   unsigned char* pHdrData = new unsigned char [sizeHeader];
 476   is.read (reinterpret_cast<char*>(pHdrData), sizeHeader);
 477   if (is.fail()) {
 478     sys_error (ERR_FATAL, "Error reading header");
 479     return false;
 480   }
 481
 482   os.write (reinterpret_cast<char*>(pHdrData), sizeHeader);
 483   if (os.fail()) {
 484     sys_error (ERR_FATAL, "Error writing header");
 485     return false;
 486   }
 487
 488   return true;
 489 }
 490
 491 bool
 492 Projections::write (const std::string& filename)
 493 {
 494   return write (filename.c_str());
 495 }
 496
 497 bool
 498 Projections::write (const char* filename)
 499 {
 500   frnetorderstream fs (filename, std::ios::out | std::ios::binary | std::ios::trunc | std::ios::ate);
 501   m_filename = filename;
 502   if (! fs) {
 503     sys_error (ERR_SEVERE, "Error opening file %s for output [projections_create]", filename);
 504     return false;
 505   }
 506
 507   if (! headerWrite (fs))
 508     return false;
 509
 510   if (m_projData != NULL) {
 511     for (int i = 0; i < m_nView; i++) {
 512       if (! detarrayWrite (fs, *m_projData[i], i))
 513         break;
 514     }
 515   }
 516   if (! fs)
 517     return false;
 518
 519   fs.close();
 520
 521   return true;
 522 }
 523
 524 /* NAME
 525 *   detarrayRead                Read a Detector Array structure from the disk
 526 *
 527 * SYNOPSIS
 528 *   detarrayRead (proj, darray, view_num)
 529 *   DETARRAY *darray            Detector array storage location to be filled
 530 *   int      view_num           View number to read
 531 */
 532
 533 bool
 534 Projections::detarrayRead (fnetorderstream& fs, DetectorArray& darray, const int iview)
 535 {
 536   const int detval_bytes = darray.nDet() * sizeof(kfloat32);
 537   const int detheader_bytes = sizeof(kfloat64) /* view_angle */ + sizeof(kint32) /* nDet */;
 538   const int view_bytes = detheader_bytes + detval_bytes;
 539   const off_t start_data = m_headerSize + (iview * view_bytes);
 540   DetectorValue* detval_ptr = darray.detValues();
 541   kfloat64 view_angle;
 542   kuint32 nDet;
 543
 544   fs.seekg (start_data);
 545
 546   fs.readFloat64 (view_angle);
 547   fs.readInt32 (nDet);
 548   darray.setViewAngle (view_angle);
 549   //  darray.setNDet ( nDet);
 550
 551   for (unsigned int i = 0; i < nDet; i++) {
 552     kfloat32 detval;
 553     fs.readFloat32 (detval);
 554     detval_ptr[i] = detval;
 555   }
 556   if (! fs)
 557     return false;
 558
 559   return true;
 560 }
 561
 562
 563 /* NAME
 564 *   detarrayWrite                       Write detector array data to the disk
 565 *
 566 * SYNOPSIS
 567 *   detarrayWrite (darray, view_num)
 568 *   DETARRAY *darray                    Detector array data to be written
 569 *   int      view_num                   View number to write
 570 *
 571 * DESCRIPTION
 572 *       This routine writes the detarray data from the disk sequentially to
 573 *    the file that was opened with open_projections().  Data is written in
 574 *    binary format.
 575 */
 576
 577 bool
 578 Projections::detarrayWrite (fnetorderstream& fs, const DetectorArray& darray, const int iview)
 579 {
 580   const int detval_bytes = darray.nDet() * sizeof(float);
 581   const int detheader_bytes = sizeof(kfloat64) /* view_angle */ + sizeof(kint32) /* nDet */;
 582   const int view_bytes = detheader_bytes + detval_bytes;
 583   const off_t start_data = m_headerSize + (iview * view_bytes);
 584   const DetectorValue* const detval_ptr = darray.detValues();
 585   kfloat64 view_angle = darray.viewAngle();
 586   kuint32 nDet = darray.nDet();
 587
 588   fs.seekp (start_data);
 589   if (! fs) {
 590     sys_error (ERR_SEVERE, "Error seeking detectory array [detarrayWrite]");
 591     return false;
 592   }
 593
 594   fs.writeFloat64 (view_angle);
 595   fs.writeInt32 (nDet);
 596
 597   for (unsigned int i = 0; i < nDet; i++) {
 598     kfloat32 detval = detval_ptr[i];
 599     fs.writeFloat32 (detval);
 600   }
 601
 602   if (! fs)
 603     return (false);
 604
 605   return true;
 606 }
 607
 608 /* NAME
 609 *   printProjectionData                 Print projections data
 610 *
 611 * SYNOPSIS
 612 *   printProjectionData ()
 613 */
 614
 615 void
 616 Projections::printProjectionData ()
 617 {
 618   printProjectionData (0, nView() - 1);
 619 }
 620
 621 void
 622 Projections::printProjectionData (int startView, int endView)
 623 {
 624   printf("Projections Data\n\n");
 625   printf("Description: %s\n", m_remark.c_str());
 626   printf("Geometry: %s\n", Scanner::convertGeometryIDToName (m_geometry));
 627   printf("nView       = %8d           nDet = %8d\n", m_nView, m_nDet);
 628   printf("focalLength = %8.4f  fieldOfView = %8.4f\n", m_focalLength, m_fieldOfView);
 629   printf("rotStart    = %8.4f       rotInc = %8.4f\n", m_rotStart, m_rotInc);
 630   printf("detStart    = %8.4f       detInc = %8.4f\n", m_detStart, m_detInc);
 631   if (m_projData != NULL) {
 632     if (startView < 0)
 633       startView = 0;
 634     if (startView > m_nView - 1)
 635       startView = m_nView - 1;
 636     if (endView > m_nView - 1)
 637       endView = m_nView - 1;
 638     for (int ir = startView; ir <= endView - 1; ir++) {
 639       printf("View %d: angle %f\n", ir, m_projData[ir]->viewAngle());
 640       DetectorValue* detval = m_projData[ir]->detValues();
 641       for (int id = 0; id < m_projData[ir]->nDet(); id++)
 642         printf("%8.4f  ", detval[id]);
 643       printf("\n");
 644     }
 645   }
 646 }
 647
 648 void
 649 Projections::printScanInfo (std::ostringstream& os) const
 650 {
 651   os << "Number of detectors: " << m_nDet << "\n";
 652   os << "    Number of views: " << m_nView<< "\n";
 653   os << "             Remark: " << m_remark.c_str()<< "\n";
 654   os << "           Geometry: " << Scanner::convertGeometryIDToName (m_geometry)<< "\n";
 655   os << "       Focal Length: " << m_focalLength<< "\n";
 656   os << "      Field Of View: " << m_fieldOfView<< "\n";
 657   os << "             phmLen: " << m_phmLen<< "\n";
 658   os << "           detStart: " << m_detStart<< "\n";
 659   os << "             detInc: " << m_detInc<< "\n";
 660   os << "           rotStart: " << m_rotStart<< "\n";
 661   os << "             rotInc: " << m_rotInc<< "\n";
 662 }
 663
 664
 665 bool
 666 Projections::convertPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolationID)
 667 {
 668   unsigned int nx = rIF.nx();
 669   unsigned int ny = rIF.ny();
 670   ImageFileArray v = rIF.getArray();
 671   ImageFileArray vImag = rIF.getImaginaryArray();
 672
 673   if (! v || nx == 0 || ny == 0)
 674     return false;
 675
 676   Array2d<double> adView (nx, ny);
 677   Array2d<double> adDet (nx, ny);
 678   double** ppdView = adView.getArray();
 679   double** ppdDet = adDet.getArray();
 680
 681   calcArrayPolarCoordinates (nx, ny, ppdView, ppdDet);
 682
 683   std::complex<double>** ppcDetValue = new std::complex<double>* [m_nView];
 684   for (unsigned int iView = 0; iView < m_nView; iView++) {
 685     ppcDetValue[iView] = new std::complex<double> [m_nDet];
 686     for (unsigned int iDet = 0; iDet < m_nDet; iDet++)
 687       ppcDetValue[iView][iDet] = std::complex<double>(getDetectorArray (iView).detValues()[iDet], 0);
 688   }
 689
 690   interpolatePolar (v, vImag, nx, ny, ppcDetValue, ppdView, ppdDet, m_nView, m_nDet, iInterpolationID);
 691
 692   for (iView = 0; iView < m_nView; iView++)
 693     delete [] ppcDetValue[iView];
 694   delete [] ppcDetValue;
 695
 696   return true;
 697 }
 698
 699
 700 bool
 701 Projections::convertFFTPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolationID, int iZeropad)
 702 {
 703   unsigned int nx = rIF.nx();
 704   unsigned int ny = rIF.ny();
 705   ImageFileArray v = rIF.getArray();
 706   if (! rIF.isComplex())
 707     rIF.convertRealToComplex();
 708   ImageFileArray vImag = rIF.getImaginaryArray();
 709
 710   if (! v || nx == 0 || ny == 0)
 711     return false;
 712
 713   Array2d<double> adView (nx, ny);
 714   Array2d<double> adDet (nx, ny);
 715   double** ppdView = adView.getArray();
 716   double** ppdDet = adDet.getArray();
 717
 718   std::complex<double>** ppcDetValue = new std::complex<double>* [m_nView];
 719   unsigned int iView;
 720   double* pdDet = new double [m_nDet];
 721   fftw_complex* pcIn = new fftw_complex [m_nDet];
 722   fftw_plan plan = fftw_create_plan (m_nDet, FFTW_FORWARD, FFTW_IN_PLACE);
 723
 724   for (iView = 0; iView < m_nView; iView++) {
 725     ppcDetValue[iView] = new std::complex<double> [m_nDet];
 726     unsigned int iDet;
 727     for (iDet = 0; iDet < m_nDet; iDet++) {
 728       pcIn[iDet].re = getDetectorArray(iView).detValues()[iDet];
 729       pcIn[iDet].im = 0;
 730     }
 731     fftw_one (plan, pcIn, NULL);
 732     for (iDet = 0; iDet < m_nDet; iDet++)
 733       ppcDetValue[iView][iDet] = std::complex<double> (pcIn[iDet].re, pcIn[iDet].im);
 734    Fourier::shuffleFourierToNaturalOrder (ppcDetValue[iView], m_nDet);
 735   }
 736
 737   fftw_destroy_plan (plan);
 738   delete [] pcIn;
 739
 740   calcArrayPolarCoordinates (nx, ny, ppdView, ppdDet);
 741
 742   interpolatePolar (v, vImag, nx, ny, ppcDetValue, ppdView, ppdDet, m_nView, m_nDet, iInterpolationID);
 743
 744   for (iView = 0; iView < m_nView; iView++)
 745     delete [] ppcDetValue[iView];
 746   delete [] ppcDetValue;
 747
 748   return true;
 749 }
 750
 751 void
 752 Projections::calcArrayPolarCoordinates (unsigned int nx, unsigned int ny, double** ppdView, double** ppdDet)
 753 {
 754   double xMin = -m_phmLen / 2;
 755   double xMax = xMin + m_phmLen;
 756   double yMin = -m_phmLen / 2;
 757   double yMax = yMin + m_phmLen;
 758
 759   double xInc = (xMax - xMin) / nx;     // size of cells
 760   double yInc = (yMax - yMin) / ny;
 761
 762   int iDetCenter = (m_nDet - 1) / 2;    // index refering to L=0 projection
 763
 764   if (m_geometry != Scanner::GEOMETRY_PARALLEL) {
 765     sys_error (ERR_WARNING, "convertPolar supports Parallel only");
 766   }
 767
 768   double x = xMin + xInc / 2;   // Rectang coords of center of pixel
 769   for (unsigned int ix = 0; ix < nx; x += xInc, ix++) {
 770     double y = yMin + yInc / 2;
 771     for (unsigned int iy = 0; iy < ny; y += yInc, iy++) {
 772       double r = ::sqrt (x * x + y * y);
 773       double phi = atan2 (y, x);
 774
 775       if (phi >= PI) {
 776         phi -= PI;
 777       } else if (phi < 0) {
 778         phi += PI;
 779       } else
 780         r = -r;
 781
 782       ppdView[ix][iy] = (phi - m_rotStart) / m_rotInc;
 783       ppdDet[ix][iy] = (r / m_detInc) + iDetCenter;
 784     }
 785   }
 786 }
 787
 788 void
 789 Projections::interpolatePolar (ImageFileArray& v, ImageFileArray& vImag,
 790      unsigned int nx, unsigned int ny, std::complex<double>** ppcDetValue,
 791      double** ppdView, double** ppdDet, unsigned int nView, unsigned int nDet, int iInterpolationID)
 792 {
 793   for (unsigned int ix = 0; ix < ny; ix++) {
 794     for (unsigned int iy = 0; iy < ny; iy++) {
 795       if (iInterpolationID == POLAR_INTERP_NEAREST) {
 796         int iView = nearest<int> (ppdView[ix][iy]);
 797         int iDet = nearest<int> (ppdDet[ix][iy]);
 798         if (iView == nView) {
 799           iView = 0;
 800        //   iDet = m_nDet - iDet;
 801         }
 802         if (iDet >= 0 && iDet < nDet && iView >= 0 && iView < nView) {
 803           v[ix][iy] = ppcDetValue[iView][iDet].real();
 804           if (vImag)
 805             vImag[ix][iy] = ppcDetValue[iView][iDet].imag();
 806         } else {
 807           sys_error (ERR_SEVERE, "Can't find projection data for ix=%d,iy=%d with radView=%f and radDet=%f",
 808             ix, iy, ppdView[ix][iy], ppdDet[ix][iy]);
 809           v[ix][iy] = 0;
 810         }
 811       } else if (iInterpolationID == POLAR_INTERP_BILINEAR) {
 812         int iFloorView = ppdView[ix][iy];
 813         double dFracView = ppdView[ix][iy] - iFloorView;
 814         int iFloorDet = ppdDet[ix][iy];
 815         double dFracDet = ppdDet[ix][iy] - iFloorDet;
 816
 817         if (iFloorDet >= 0 && iFloorView >= 0) {
 818           std::complex<double> v1 = ppcDetValue[iFloorView][iFloorDet];
 819           std::complex<double> v2, v3, v4;
 820           if (iFloorView < nView - 1)
 821             v2 = ppcDetValue[iFloorView + 1][iFloorDet];
 822           else
 823             v2 = ppcDetValue[0][iFloorDet];
 824           if (iFloorDet < nDet - 1)
 825             v4 = ppcDetValue[iFloorView][iFloorDet+1];
 826           else
 827             v4 = v1;
 828           if (iFloorView < nView - 1 && iFloorDet < nDet - 1)
 829             v3 = ppcDetValue [iFloorView+1][iFloorDet+1];
 830           else if (iFloorView < nView - 1)
 831             v3 = v2;
 832           else
 833             v3 = ppcDetValue[0][iFloorDet+1];
 834           std::complex<double> vInterp = (1 - dFracView) * (1 - dFracDet) * v1 +
 835             dFracView * (1 - dFracDet) * v2 + dFracView * dFracDet * v3 +
 836             dFracDet * (1 - dFracView) * v4;
 837           v[ix][iy] = vInterp.real();
 838           if (vImag)
 839             vImag[ix][iy] = vInterp.imag();
 840         } else {
 841           sys_error (ERR_SEVERE, "Can't find projection data for ix=%d,iy=%d with radView=%f and radDet=%f",
 842             ix, iy, ppdView[ix][iy], ppdDet[ix][iy]);
 843           v[ix][iy] = 0;
 844           if (vImag)
 845             vImag[ix][iy] = 0;
 846         }
 847       } else if (iInterpolationID == POLAR_INTERP_BICUBIC) {
 848         v[ix][iy] =0;
 849           if (vImag)
 850             vImag[ix][iy] = 0;
 851       }
 852     }
 853   }
 854 }
 855
 856