Add OpenMP for more backprojectors
[ctsim.git] / libctsim / backprojectors.cpp
index 06ad159b9d9577d73f099aee7a9586a3e19b6052..2b9eba45cdc4ec7ce4b300030c19a4fafaf5af1e 100644 (file)
@@ -1,14 +1,12 @@
 /*****************************************************************************
 ** FILE IDENTIFICATION
 **
-**   Name:        backprojectors.cpp         Classes for backprojection
+**   Name:         backprojectors.cpp         Classes for backprojection
 **   Programmer:   Kevin Rosenberg
 **   Date Started: June 2000
 **
 **  This is part of the CTSim program
-**  Copyright (c) 1983-2001 Kevin Rosenberg
-**
-**  $Id: backprojectors.cpp,v 1.31 2001/03/11 15:27:30 kevin Exp $
+**  Copyright (c) 1983-2009 Kevin Rosenberg
 **
 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
@@ -25,6 +23,7 @@
 ******************************************************************************/
 
 #include "ct.h"
+#include "interpolator.h"
 
 const int Backprojector::BPROJ_INVALID = -1;
 const int Backprojector::BPROJ_TRIG = 0;
@@ -32,20 +31,20 @@ const int Backprojector::BPROJ_TABLE = 1;
 const int Backprojector::BPROJ_DIFF = 2;
 const int Backprojector::BPROJ_IDIFF = 3;
 
-const char* const Backprojector::s_aszBackprojectName[] = 
+const char* const Backprojector::s_aszBackprojectName[] =
 {
-  {"trig"},
-  {"table"},
-  {"diff"},
-  {"idiff"},
+  "trig",
+  "table",
+  "diff",
+  "idiff",
 };
 
-const char* const Backprojector::s_aszBackprojectTitle[] = 
+const char* const Backprojector::s_aszBackprojectTitle[] =
 {
-  {"Direct Trigometric"},
-  {"Trigometric Table"},
-  {"Difference Iteration"},
-  {"Integer Difference Iteration"},
+  "Direct Trigometric",
+  "Trigometric Table",
+  "Difference Iteration",
+  "Integer Difference Iteration",
 };
 
 const int Backprojector::s_iBackprojectCount = sizeof(s_aszBackprojectName) / sizeof(const char*);
@@ -62,35 +61,35 @@ const int Backprojector::INTERP_2BSPLINE = 6;
 const int Backprojector::INTERP_3BSPLINE = 7;
 #endif
 
-const char* const Backprojector::s_aszInterpName[] = 
+const char* const Backprojector::s_aszInterpName[] =
 {
-  {"nearest"},
-  {"linear"},
-  {"cubic"},
+  "nearest",
+  "linear",
+  "cubic",
 #if HAVE_FREQ_PREINTERP
-  {"freq_preinterpolationj"},
+  "freq_preinterpolationj",
 #endif
 #if HAVE_BSPLINE_INTERP
-  {"bspline"},
-  {"1bspline"},
-  {"2bspline"},
-  {"3bspline"},
+  "bspline",
+  "1bspline",
+  "2bspline",
+  "3bspline",
 #endif
 };
 
-const char* const Backprojector::s_aszInterpTitle[] = 
+const char* const Backprojector::s_aszInterpTitle[] =
 {
-  {"Nearest"},
-  {"Linear"},
-  {"Cubic"},
+  "Nearest",
+  "Linear",
+  "Cubic",
 #if HAVE_FREQ_PREINTERP
-  {"Frequency Preinterpolation"},
+  "Frequency Preinterpolation",
 #endif
 #if HAVE_BSPLINE_INTERP
-  {"B-Spline"},
-  {"B-Spline 1st Order"},
-  {"B-Spline 2nd Order"},
-  {"B-Spline 3rd Order"},
+  "B-Spline",
+  "B-Spline 1st Order",
+  "B-Spline 2nd Order",
+  "B-Spline 3rd Order",
 #endif
 };
 
@@ -98,23 +97,23 @@ const int Backprojector::s_iInterpCount = sizeof(s_aszInterpName) / sizeof(const
 
 
 
-Backprojector::Backprojector (const Projections& proj, ImageFile& im, const char* const backprojName, 
+Backprojector::Backprojector (const Projections& proj, ImageFile& im, const char* const backprojName,
                               const char* const interpName, const int interpFactor, const ReconstructionROI* pROI)
 {
   m_fail = false;
   m_pBackprojectImplem = NULL;
-  
+
   initBackprojector (proj, im, backprojName, interpName, interpFactor, pROI);
 }
 
-void 
+void
 Backprojector::BackprojectView (const double* const viewData, const double viewAngle)
 {
   if (m_pBackprojectImplem != NULL)
     m_pBackprojectImplem->BackprojectView (viewData, viewAngle);
 }
 
-void 
+void
 Backprojector::PostProcessing()
 {
   if (m_pBackprojectImplem != NULL)
@@ -130,11 +129,11 @@ Backprojector::~Backprojector ()
 //     Backproject* projector = selectBackprojector (...)
 //
 // PURPOSE
-//     Selects a backprojector based on BackprojType 
+//     Selects a backprojector based on BackprojType
 //     and initializes the backprojector
 
 bool
-Backprojector::initBackprojector (const Projections& proj, ImageFile& im, const char* const backprojName, 
+Backprojector::initBackprojector (const Projections& proj, ImageFile& im, const char* const backprojName,
                                   const char* const interpName, const int interpFactor, const ReconstructionROI* pROI)
 {
   m_nameBackproject = backprojName;
@@ -152,15 +151,15 @@ Backprojector::initBackprojector (const Projections& proj, ImageFile& im, const
     m_failMessage = "Invalid interpolation name ";
     m_failMessage += interpName;
   }
-  
+
   if (m_fail || m_idBackproject == BPROJ_INVALID || m_idInterpolation == INTERP_INVALID) {
     m_fail = true;
     return false;
   }
-  
+
   if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR)
     m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectEquilinear(proj, im, m_idInterpolation, interpFactor, pROI));
-  else if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR) 
+  else if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR)
     m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectEquiangular(proj, im, m_idInterpolation, interpFactor, pROI));
   else if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_PARALLEL) {
     if (m_idBackproject == BPROJ_TRIG)
@@ -176,7 +175,7 @@ Backprojector::initBackprojector (const Projections& proj, ImageFile& im, const
     m_failMessage = "Unable to select a backprojection method [Backprojector::initBackprojector]";
     return false;
   }
-  
+
   return true;
 }
 
@@ -185,24 +184,24 @@ int
 Backprojector::convertBackprojectNameToID (const char* const backprojName)
 {
   int backprojID = BPROJ_INVALID;
-  
-  for (int i = 0; i < s_iBackprojectCount; i++)
+
+  for (int i = 0; i < s_iBackprojectCount; i++) {
     if (strcasecmp (backprojName, s_aszBackprojectName[i]) == 0) {
       backprojID = i;
       break;
     }
-    
-    return (backprojID);
+  }
+  return (backprojID);
 }
 
 const char*
 Backprojector::convertBackprojectIDToName (int bprojID)
 {
   static const char *bprojName = "";
-  
+
   if (bprojID >= 0 && bprojID < s_iBackprojectCount)
     return (s_aszBackprojectName[bprojID]);
-  
+
   return (bprojName);
 }
 
@@ -210,10 +209,10 @@ const char*
 Backprojector::convertBackprojectIDToTitle (const int bprojID)
 {
   static const char *bprojTitle = "";
-  
+
   if (bprojID >= 0 && bprojID < s_iBackprojectCount)
     return (s_aszBackprojectTitle[bprojID]);
-  
+
   return (bprojTitle);
 }
 
@@ -222,24 +221,24 @@ int
 Backprojector::convertInterpNameToID (const char* const interpName)
 {
   int interpID = INTERP_INVALID;
-  
-  for (int i = 0; i < s_iInterpCount; i++)
+
+  for (int i = 0; i < s_iInterpCount; i++) {
     if (strcasecmp (interpName, s_aszInterpName[i]) == 0) {
       interpID = i;
       break;
     }
-    
-    return (interpID);
+  }
+  return (interpID);
 }
 
 const char*
 Backprojector::convertInterpIDToName (const int interpID)
 {
   static const char *interpName = "";
-  
+
   if (interpID >= 0 && interpID < s_iInterpCount)
     return (s_aszInterpName[interpID]);
-  
+
   return (interpName);
 }
 
@@ -247,10 +246,10 @@ const char*
 Backprojector::convertInterpIDToTitle (const int interpID)
 {
   static const char *interpTitle = "";
-  
+
   if (interpID >= 0 && interpID < s_iInterpCount)
     return (s_aszInterpTitle[interpID]);
-  
+
   return (interpTitle);
 }
 
@@ -262,32 +261,31 @@ Backprojector::convertInterpIDToTitle (const int interpID)
 // PURPOSE
 //   Pure virtual base class for all backprojectors.
 
-Backproject::Backproject (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType, const int interpFactor, 
+Backproject::Backproject (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType, const int interpFactor,
                           const ReconstructionROI* pROI)
 : proj(proj), im(im), interpType(interpType), m_interpFactor(interpFactor), m_bPostProcessingDone(false)
 {
   detInc = proj.detInc();
   nDet = proj.nDet();
-  iDetCenter = (nDet - 1) / 2; // index refering to L=0 projection 
-  rotScale = proj.rotInc();
-  
+  iDetCenter = (nDet - 1) / 2;  // index refering to L=0 projection
+
   if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_PARALLEL)
-    rotScale /= (proj.nView() * proj.rotInc() / PI); // scale by number of PI rotations
+    rotScale = PI / proj.nView(); // scale by number of PI rotations
   else if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR || proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR)
-    rotScale /= (proj.nView() * proj.rotInc() / (2 * PI)); // scale by number of 2PI rotations
+    rotScale =  (2 * PI) / proj.nView(); // scale by number of 2PI rotations
   else
     sys_error (ERR_SEVERE, "Invalid geometry type %d [Backproject::Backproject]", proj.geometry());
-  
+
   v = im.getArray();
   nx = im.nx();
   ny = im.ny();
   im.arrayDataClear();
-  
+
   xMin = -proj.phmLen() / 2;      // Retangular coords of phantom
   xMax = xMin + proj.phmLen();
   yMin = -proj.phmLen() / 2;
   yMax = yMin + proj.phmLen();
-  
+
   if (pROI) {
     if (pROI->m_dXMin > xMin)
       xMin = pROI->m_dXMin;
@@ -310,9 +308,12 @@ Backproject::Backproject (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType
     }
   }
 
-  xInc = (xMax - xMin) / nx;   // size of cells
+  xInc = (xMax - xMin) / nx;    // size of cells
   yInc = (yMax - yMin) / ny;
-  
+
+  im.setAxisIncrement (xInc, yInc);
+  im.setAxisExtent (xMin, xMax, yMin, yMax);
+
   m_dFocalLength = proj.focalLength();
   m_dSourceDetectorLength = proj.sourceDetectorLength();
 }
@@ -349,7 +350,7 @@ void Backproject::errorIndexOutsideDetector (int ix, int iy, double theta, doubl
   os << "xMin=" << xMin << ", xMax=" << xMax << ", xInc=" << xInc << "\n";
   os << "yMin=" << yMin << ", yMax=" << yMax << ", yInc=" << yInc << "\n";
   os << "iDetPos index outside bounds: " << iDetPos << " [backprojector]";;
-  
+
   sys_error (ERR_WARNING, os.str().c_str());
 #endif
 }
@@ -365,33 +366,38 @@ void
 BackprojectTrig::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
   double theta = view_angle;
-  
+
   CubicPolyInterpolator* pCubicInterp = NULL;
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     pCubicInterp = new CubicPolyInterpolator (filteredProj, nDet);
-  
-  double x = xMin + xInc / 2;  // Rectang coords of center of pixel 
-  for (int ix = 0; ix < nx; x += xInc, ix++) {
+
+  double xstart = xMin + xInc / 2;   // Rectang coords of center of pixel
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for
+#endif
+  for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
+    double x = xstart + (ix * xInc);
+
     double y = yMin + yInc / 2;
     for (int iy = 0; iy < ny; y += yInc, iy++) {
       double r = sqrt (x * x + y * y);   // distance of cell from center
       double phi = atan2 (y, x);         // angle of cell from center
       double L = r * cos (theta - phi);  // position on detector
-      
+
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
         int iDetPos = iDetCenter + nearest<int> (L / detInc); // calc'd index in the filter raysum array
-        
+
         if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet)
           v[ix][iy] += rotScale * filteredProj[iDetPos];
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-        double p = L / detInc; // position along detector
+        double p = L / detInc;  // position along detector
         double pFloor = floor (p);
         int iDetPos = iDetCenter + static_cast<int>(pFloor);
-        double frac = p - pFloor;      // fraction distance from det
+        double frac = p - pFloor;       // fraction distance from det
         if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet - 1)
           v[ix][iy] += rotScale * ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
-        double p = iDetCenter + (L / detInc);  // position along detector
+        double p = iDetCenter + (L / detInc);   // position along detector
         if (p >= 0 && p < nDet)
           v[ix][iy] += rotScale * pCubicInterp->interpolate (p);
       }
@@ -400,7 +406,7 @@ BackprojectTrig::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double
 
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     delete pCubicInterp;
-}  
+}
 
 
 // CLASS IDENTICATION
@@ -409,7 +415,7 @@ BackprojectTrig::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double
 // PURPOSE
 //   Precalculates trigometric function value for each point in image for backprojection.
 
-BackprojectTable::BackprojectTable (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType, 
+BackprojectTable::BackprojectTable (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType,
                                     const int interpFactor, const ReconstructionROI* pROI)
 : Backproject (proj, im, interpType, interpFactor, pROI)
 {
@@ -417,14 +423,20 @@ BackprojectTable::BackprojectTable (const Projections& proj, ImageFile& im, int
   arrayPhi.initSetSize (im.nx(), im.ny());
   r = arrayR.getArray();
   phi = arrayPhi.getArray();
-  
-  double x, y;                 // Rectang coords of center of pixel 
-  int ix, iy;
-  for (x = xMin + xInc / 2, ix = 0; ix < nx; x += xInc, ix++)
-    for (y = yMin + yInc / 2, iy = 0; iy < ny; y += yInc, iy++) {
+
+  double xstart = xMin + xInc / 2;
+
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for
+#endif
+  for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
+    double x = xstart + (ix * xInc);
+    double y = yMin + yInc / 2;
+    for (int iy = 0; iy < ny; iy++, y += yInc) {
       r[ix][iy] = sqrt (x * x + y * y);
       phi[ix][iy] = atan2 (y, x);
     }
+  }
 }
 
 BackprojectTable::~BackprojectTable ()
@@ -444,36 +456,42 @@ void
 BackprojectTable::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
   double theta = view_angle;
-  
+
   CubicPolyInterpolator* pCubicInterp = NULL;
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     pCubicInterp = new CubicPolyInterpolator (filteredProj, nDet);
-  
+
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for
+#endif
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-    
+
     for (int iy = 0; iy < ny; iy++) {
       double L = r[ix][iy] * cos (theta - phi[ix][iy]);
-      
+
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(L / detInc);   // calc index in the filtered raysum vector 
-        
-        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet)
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(L / detInc);    // calc index in the filtered raysum vector
+
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet) {
           pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos];
+        }
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-        double dPos = L / detInc;              // position along detector 
+        double dPos = L / detInc;               // position along detector
         double dPosFloor = floor (dPos);
         int iDetPos = iDetCenter + static_cast<int>(dPosFloor);
-        double frac = dPos - dPosFloor;        // fraction distance from det 
-        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet - 1)
+        double frac = dPos - dPosFloor; // fraction distance from det
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet - 1) {
           pImCol[iy] += ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
+        }
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
-        double p = iDetCenter + (L / detInc);  // position along detector
-        if (p >= 0 && p < nDet)
+        double p = iDetCenter + (L / detInc);   // position along detector
+        if (p >= 0 && p < nDet) {
           pImCol[iy] += pCubicInterp->interpolate (p);
+        }
       }
-    }  // end for y 
-  }    // end for x 
+    }   // end for y
+  }     // end for x
 
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     delete pCubicInterp;
@@ -487,16 +505,16 @@ BackprojectTable::BackprojectView (const double* const filteredProj, const doubl
 //   Backprojects by precalculating the change in L position for each x & y step in the image.
 //   Iterates in x & y direction by adding difference in L position
 
-BackprojectDiff::BackprojectDiff (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType, 
+BackprojectDiff::BackprojectDiff (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType,
                                   const int interpFactor, const ReconstructionROI* pROI)
 :  Backproject (proj, im, interpType, interpFactor, pROI)
 {
-  // calculate center of first pixel v[0][0] 
+  // calculate center of first pixel v[0][0]
   double x = xMin + xInc / 2;
   double y = yMin + yInc / 2;
   start_r = sqrt (x * x + y * y);
   start_phi = atan2 (y, x);
-  
+
   im.arrayDataClear();
 }
 
@@ -517,43 +535,60 @@ void
 BackprojectDiff::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
   double theta = view_angle;
-  
-  // Distance between detectors for an angle given in units of detectors 
+
+  // Distance between detectors for an angle given in units of detectors
   double det_dx = xInc * cos (theta) / detInc;
   double det_dy = yInc * sin (theta) / detInc;
-  
-  // calculate detPosition for first point in image (ix=0, iy=0) 
-  double detPosColStart = start_r * cos (theta - start_phi) / detInc;
-  
+
+  // calculate detPosition for first point in image (ix=0, iy=0)
+  double detPosColBase = iDetCenter + start_r * cos (theta - start_phi) / detInc;
+
   CubicPolyInterpolator* pCubicInterp = NULL;
-  if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
+  double* deltaFilteredProj = NULL;
+  if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
+    // precalculate scaled difference for linear interpolation
+    deltaFilteredProj = new double [nDet];
+    for (int i = 0; i < nDet - 1; i++)
+      deltaFilteredProj[i] = filteredProj[i+1] - filteredProj[i];
+    deltaFilteredProj[nDet - 1] = 0;  // last detector
+  } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
     pCubicInterp = new CubicPolyInterpolator (filteredProj, nDet);
-  
-  for (int ix = 0; ix < nx; ix++, detPosColStart += det_dx) {
-    double curDetPos = detPosColStart;
+  }
+
+  int iLastDet = nDet - 1;
+
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for
+#endif
+  for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
+    double detPos = detPosColBase + (ix * det_dx);
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-    
-    for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
+
+    for (int iy = 0; iy < ny; iy++, detPos += det_dy) {
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int> (curDetPos);   // calc index in the filtered raysum vector 
-        
-        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet)
+        int iDetPos = nearest<int> (detPos); // calc index in the filtered raysum vector
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet) {
           *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
+        }
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-        double detPosFloor = floor (curDetPos);
-        int iDetPos = iDetCenter + static_cast<int>(detPosFloor);
-        double frac = curDetPos - detPosFloor; // fraction distance from det 
-        if (iDetPos > 0 && iDetPos < nDet - 1)
-          *pImCol++ += filteredProj[iDetPos] + (frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos]));
+        double detPosFloor = floor (detPos);
+        int iDetPos = static_cast<int>(detPosFloor);
+        double frac = detPos - detPosFloor;  // fraction distance from det
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet) {
+          *pImCol++ += filteredProj[iDetPos] + (frac * deltaFilteredProj[iDetPos]);
+        }
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
-        double p = iDetCenter + curDetPos;     // position along detector
-        if (p >= 0 && p < nDet)
+        double p = detPos;   // position along detector
+        if (p >= 0 && p < nDet) {
           *pImCol++  += pCubicInterp->interpolate (p);
+        }
       }
-    }  // end for y
-  }    // end for x
+    }   // end for y
+  }     // end for x
 
-  if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
+  if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR)
+    delete deltaFilteredProj;
+  else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     delete pCubicInterp;
 }
 
@@ -568,19 +603,23 @@ void
 BackprojectIntDiff::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
   double theta = view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
+#if SIZEOF_LONG == 4
   static const int scaleShift = 16;
-  static const kint32 scale = (1 << scaleShift);
-  static const kint32 scaleBitmask = scale - 1;
-  static const kint32 halfScale = scale / 2;
+#elif SIZEOF_LONG == 8
+  static const int scaleShift = 32;
+#endif
+  static const long scale = (1L << scaleShift);
+  static const long scaleBitmask = scale - 1;
+  static const long halfScale = scale / 2;
   static const double dInvScale = 1. / scale;
-  
-  const kint32 det_dx = nearest<kint32> (xInc * cos (theta) / detInc * scale);
-  const kint32 det_dy = nearest<kint32> (yInc * sin (theta) / detInc * scale);
-  
-  // calculate L for first point in image (0, 0) 
-  kint32 detPosColStart = nearest<kint32> ((start_r * cos (theta - start_phi) / detInc + iDetCenter) * scale);
-  
-  double* deltaFilteredProj = NULL;  
+
+  const long det_dx = nearest<long> (xInc * cos (theta) / detInc * scale);
+  const long det_dy = nearest<long> (yInc * sin (theta) / detInc * scale);
+
+  // calculate L for first point in image (0, 0)
+  long detPosColBase = nearest<long> ((start_r * cos (theta - start_phi) / detInc + iDetCenter) * scale);
+
+  double* deltaFilteredProj = NULL;
   CubicPolyInterpolator* pCubicInterp = NULL;
   if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
     // precalculate scaled difference for linear interpolation
@@ -591,38 +630,41 @@ BackprojectIntDiff::BackprojectView (const double* const filteredProj, const dou
   } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
     pCubicInterp = new CubicPolyInterpolator (filteredProj, nDet);
   }
-  
+
   int iLastDet = nDet - 1;
-  for (int ix = 0; ix < nx; ix++, detPosColStart += det_dx) {
-    kint32 curDetPos = detPosColStart;
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for
+#endif
+  for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
+    long detPos = detPosColBase + (ix * det_dx);
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-    
-    if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-      for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
-        const int iDetPos = (curDetPos + halfScale) >> 16;
-        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet)
+
+    for (int iy = 0; iy < ny; iy++, detPos += det_dy) {
+      if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
+        const int iDetPos = (detPos + halfScale) >> scaleShift;
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet) {
           *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
-      }        // end for iy
-    } else if (interpType == Backprojector::INTERP_FREQ_PREINTERPOLATION) {
-      for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
-        const int iDetPos = ((curDetPos + halfScale) >> 16) * m_interpFactor;
-        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet)
+        } else
+          pImCol++;
+      } else if (interpType == Backprojector::INTERP_FREQ_PREINTERPOLATION) {
+        const int iDetPos = ((detPos + halfScale) >> scaleShift) * m_interpFactor;
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet) {
           *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
-      }        // end for iy
-    } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-      for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
-        const kint32 iDetPos = curDetPos >> scaleShift;
-        const kint32 detRemainder = curDetPos & scaleBitmask;
-        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet)
+        } else
+          pImCol++;
+      } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
+        const long iDetPos = detPos >> scaleShift;
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet) {
+          const long detRemainder = detPos & scaleBitmask;
           *pImCol++ += filteredProj[iDetPos] + (detRemainder * deltaFilteredProj[iDetPos]);
-      }        // end for iy
-    } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
-      for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
-        *pImCol++ += pCubicInterp->interpolate (static_cast<double>(curDetPos) / 65536);
-      }
-    } // end Cubic
+        } else
+          pImCol++;
+      } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
+        *pImCol++ += pCubicInterp->interpolate (static_cast<double>(detPos) / scale);
+      } // end Cubic
+    } // end for iy
   } // end for ix
-  
+
   if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR)
     delete deltaFilteredProj;
   else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
@@ -634,15 +676,18 @@ void
 BackprojectEquiangular::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
   double beta = view_angle;
-  
+
   CubicPolyInterpolator* pCubicInterp = NULL;
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     pCubicInterp = new CubicPolyInterpolator (filteredProj, nDet);
-  
+
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for
+#endif
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-    
-    for (int iy = 0; iy < ny; iy++) { 
+
+    for (int iy = 0; iy < ny; iy++) {
       double dAngleDiff = beta - phi[ix][iy];
       double rcos_t = r[ix][iy] * cos (dAngleDiff);
       double rsin_t = r[ix][iy] * sin (dAngleDiff);
@@ -650,24 +695,24 @@ BackprojectEquiangular::BackprojectView (const double* const filteredProj, const
       double gamma =  atan (rcos_t / dFLPlusSin);
       double dPos = gamma / detInc;  // position along detector
       double dL2 = dFLPlusSin * dFLPlusSin + (rcos_t * rcos_t);
-      
+
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(dPos); // calc index in the filtered raysum vector      
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(dPos);  // calc index in the filtered raysum vector
         if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet)
           pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos] / dL2;
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
         double dPosFloor = floor (dPos);
         int iDetPos = iDetCenter + static_cast<int>(dPosFloor);
-        double frac = dPos - dPosFloor;        // fraction distance from det 
+        double frac = dPos - dPosFloor; // fraction distance from det
         if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet - 1)
           pImCol[iy] += (filteredProj[iDetPos] + frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos])) / dL2;
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
-        double d = iDetCenter + dPos;          // position along detector 
+        double d = iDetCenter + dPos;           // position along detector
         if (d >= 0 && d < nDet)
           pImCol[iy] += pCubicInterp->interpolate (d) / dL2;
       }
-    }  // end for y 
-  }    // end for x 
+    }   // end for y
+  }     // end for x
 
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     delete pCubicInterp;
@@ -677,43 +722,47 @@ void
 BackprojectEquilinear::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
   double beta = view_angle;
-  
+
   CubicPolyInterpolator* pCubicInterp = NULL;
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     pCubicInterp = new CubicPolyInterpolator (filteredProj, nDet);
-  
+
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for
+#endif
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-    
+
     for (int iy = 0; iy < ny; iy++) {
       double dAngleDiff = beta - phi[ix][iy];
       double rcos_t = r[ix][iy] * cos (dAngleDiff);
       double rsin_t = r[ix][iy] * sin (dAngleDiff);
-      
+
       double dU = (m_dFocalLength + rsin_t) / m_dFocalLength;
+      double dU2 = dU * dU;
+
       double dDetPos =  rcos_t / dU;
-      // Scale for imaginary detector that passes through origin of phantom, see Kak-Slaney Figure 3.22. 
-      dDetPos *= m_dSourceDetectorLength / m_dFocalLength; 
-      double dPos = dDetPos / detInc;  // position along detector array 
+      // Scale for imaginary detector that passes through origin of phantom, see Kak-Slaney Figure 3.22.
+      dDetPos *= m_dSourceDetectorLength / m_dFocalLength;
+      double dPos = dDetPos / detInc;  // position along detector array
 
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(dPos); // calc index in the filtered raysum vector 
-        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet)    
-          pImCol[iy] += (filteredProj[iDetPos] / (dU * dU));
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(dPos);  // calc index in the filtered raysum vector
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet)
+          pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos] / dU2;
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
         double dPosFloor = floor (dPos);
         int iDetPos = iDetCenter + static_cast<int>(dPosFloor);
-        double frac = dPos - dPosFloor;        // fraction distance from det 
+        double frac = dPos - dPosFloor; // fraction distance from det
         if (iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet - 1)
-          pImCol[iy] += (filteredProj[iDetPos] + frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos]))
-                           / (dU * dU);
+          pImCol[iy] += (filteredProj[iDetPos] + frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos])) / dU2;
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC) {
-        double d = iDetCenter + dPos;          // position along detector 
+        double d = iDetCenter + dPos;           // position along detector
         if (d >= 0 && d < nDet)
-          pImCol[iy] += pCubicInterp->interpolate (d) / (dU * dU);
+          pImCol[iy] += pCubicInterp->interpolate (d) / dU2;
       }
-    }  // end for y 
-  }    // end for x 
+    }   // end for y
+  }     // end for x
 
   if (interpType == Backprojector::INTERP_CUBIC)
     delete pCubicInterp;