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[ctsim.git] / doc / ctsim-concepts.tex
index 3a01615190f08910ee6a0a81ae9201ac403d35c4..c7c3ffd39350bd3a66b965e2c8aa25e2b5dcc8c9 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 \setheader{{\it CHAPTER \thechapter}}{}{}{\ctsimheadtitle}{}{{\it CHAPTER \thechapter}}%
 \ctsimfooter%
 
-\section{Overview}\label{conceptoverview}\index{Concepts,Overview}%
+\section{Overview}\label{conceptoverview}\index{Conceptual Overview}%
 The operation of \ctsim\ begins with the phantom object.  A
 phantom object consists of geometric elements.  A scanner is
 specified and the collection of x-ray data, or projections, is
@@ -16,8 +16,8 @@ and the approach taken is required. \ctsim\ deals with a variety of
 object, but the two objects we need to be concerned with are the
 \emph{phantom} and the \emph{scanner}.
 
-\section{Phantoms}\label{conceptphantom}\index{Concepts,Phantoms}%
-\subsection{Overview}\label{phantomoverview}\index{Concepts,Phantoms,Overview}%
+\section{Phantoms}\label{conceptphantom}
+\subsection{Overview}\label{phantomoverview}\index{Phantom Overview}%
 
 \ctsim\ uses geometrical objects to describe the object being
 scanned. A phantom is composed a one or more phantom elements.
@@ -32,7 +32,7 @@ user-defined phantoms.
 The types of phantom elements and their definitions are taken with
 permission from G.T. Herman's 1980 book\cite{HERMAN80}.
 
-\subsection{Phantom File}\label{phantomfile}\index{Concepts,Phantoms,File}
+\subsection{Phantom File}\label{phantomfile}\index{Phantom file syntax}
 Each line in the text file describes an element of the
 phantom.  Each line contains seven entries, in the following form:
 \begin{verbatim}
@@ -50,7 +50,7 @@ coefficient of the object. Where objects overlap, the attenuations
 of the overlapped objects are summed.
 
 
-\subsection{Phantom Elements}\label{phantomelements}\index{Concepts,Phantoms,Elements}
+\subsection{Phantom Elements}\label{phantomelements}\index{Phantom elements}
 
 \subsubsection{ellipse}
 Ellipses use \texttt{dx} and \texttt{dy} to define the semi-major and
@@ -88,14 +88,14 @@ The perimeter of the circle is then draw between those two points
 below the x-axis. The sector is then rotated and translated the same
 as a segment.
 
-\subsection{Phantom Size}
+\subsection{Phantom Size}\index{Phantom size}
 The overall dimensions of the phantom are increased by 1\% above the
 specified sizes to avoid clipping due to round-off errors from
 sampling the polygons of the phantom elements.  So, if the phantom is
 defined as a rectangle of size 0.1 by 0.1, the actual phantom has
 extent 0.101 in each direction.
 
-\section{Scanner}\label{conceptscanner}\index{Concepts,Scanner}%
+\section{Scanner}\label{conceptscanner}\index{Scanner concepts}%
 \subsection{Dimensions}
 Understanding the scanning geometry is the most complicated aspect of
 using \ctsim. For real-world CT simulators, this is actually quite
@@ -119,7 +119,7 @@ the \emph{view diameter}, \emph{scan diameter}, and \emph{focal
 length}. These variables are all input into \ctsim\ in terms of
 ratios rather than absolute values.
 
-\subsubsection{Phantom Diameter}
+\subsubsection{Phantom Diameter}\index{Phantom diameter}
 \begin{figure}
 $$\image{5cm;0cm}{scangeometry.eps}$$
 \caption{\label{phantomgeomfig} Phantom Geometry}
@@ -138,7 +138,7 @@ the diameter of the boundary square
 relationships are diagrammed in figure~\ref{phantomgeomfig}.}
 \latexignore{emph{Pd}.}
 
-\subsubsection{View Diameter}
+\subsubsection{View Diameter}\index{View diameter}
 The \emph{view diameter} is the area that is being processed
 during scanning of phantoms as well as during rasterization of
 phantoms. By default, the \emph{view diameter} \rtfsp is set equal
@@ -159,7 +159,7 @@ This will lead to significant artifacts. Physically, this would
 be impossible and is analagous to inserting an object into the CT
 scanner that is larger than the scanner itself!
 
-\subsubsection{Scan Diameter}
+\subsubsection{Scan Diameter}\index{Scan diameter}
 By default, the entire \emph{view diameter} is scanned. For
 experimental purposes, it may be desirable to scan an area either
 larger or smaller than the \emph{view diameter}. Thus, the concept
@@ -172,7 +172,7 @@ for all ordinary scanning, the \emph{scan ratio} is to \texttt{1}.
 If the \emph{scan ratio} is less than \texttt{1}, you can expect
 significant artifacts.
 
-\subsubsection{Focal Length}
+\subsubsection{Focal Length}\index{Focal length}
 The \emph{focal length},
 \latexonly{$f$,}\latexignore{\emph{F},}
 is the distance of the X-ray source to the center of
@@ -190,7 +190,7 @@ physically impossible and it analagous to have having the x-ray
 source inside of the \emph{view diameter}.
 
 
-\subsection{Parallel Geometry}\label{geometryparallel}\index{Concepts,Scanner,Geometries,Parallel}
+\subsection{Parallel Geometry}\label{geometryparallel}\index{Parallel Geometry}
 
 As mentioned above, the focal length is not used in this simple
 geometry. The detector array is set to be the same size as the
@@ -202,7 +202,7 @@ values of less than \texttt{1} are used for these two variables,
 significant distortions will occur.
 
 
-\subsection{Divergent Geometries}\label{geometrydivergent}\index{Concepts,Scanner,Geometries,Divergent}
+\subsection{Divergent Geometries}\label{geometrydivergent}\index{Divergent geometry}
 \subsubsection{Overview}
 Next consider the case of equilinear (second generation) and equiangular
 (third, fourth, and fifth generation) geometries. In these cases,
@@ -297,7 +297,7 @@ length}. It is calculated as \latexonly{$4\,f \tan (\alpha / 2)$}
 \subsubsection{Examples of Geometry Settings}
 
 
-\section{Reconstruction}\label{conceptreconstruction}\index{Concepts,Reconstruction}%
+\section{Reconstruction}\label{conceptreconstruction}\index{Reconstruction Overview}%
 \subsection{Overview}
 \subsection{Direct Inverse Fourier}
 This method is not currently implemented in \ctsim, however it is
@@ -306,7 +306,7 @@ accurate as filtered backprojection. The difference is due primarily
 because interpolation occurs in the frequency domain rather than the
 spatial domain.
 
-\subsection{Filtered Backprojection}
+\subsection{Filtered Backprojection}\index{Filtered backprojection}
 The technique is comprised of two sequential steps:
 filtering projections and then backprojecting the filtered projections. Though
 these two steps are sequential, each view position can be processed individually.
@@ -338,7 +338,7 @@ Backprojection is the process of ``smearing'' the filtered
 projections over the reconstructing image. Various levels of
 interpolation can be specified.
 
-\section{Image Comparison}
+\section{Image Comparison}\index{Image comparison}
 Images can be compared statistically. Three measurements can be calculated
 by \ctsim. They are taken from the standard measurements used by
 Herman\cite{HERMAN80}.