r354: Added Projection Polar conversions
[ctsim.git] / libctsim / backprojectors.cpp
index 4983256ffd0e57846690d9bf7bb5ef9c8a1f544a..8343314faca95ad774e4a6e3ba87e8cbd5f58a25 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
 **  This is part of the CTSim program
 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
 **
-**  $Id: backprojectors.cpp,v 1.10 2000/07/22 15:45:33 kevin Exp $
+**  $Id: backprojectors.cpp,v 1.23 2001/01/04 21:28:41 kevin Exp $
 **
 **  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
@@ -84,7 +84,7 @@ const char* Backprojector::s_aszInterpTitle[] =
 {
   {"Nearest"},
   {"Linear"},
-  {"Frequency Preinterpolationj"},
+  {"Frequency Preinterpolation"},
 #if HAVE_BSPLINE_INTERP
   {"B-Spline"},
   {"B-Spline 1st Order"},
@@ -101,7 +101,7 @@ Backprojector::Backprojector (const Projections& proj, ImageFile& im, const char
 {
   m_fail = false;
   m_pBackprojectImplem = NULL;
-
+  
   initBackprojector (proj, im, backprojName, interpName, interpFactor);
 }
 
@@ -142,30 +142,35 @@ 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 (m_idBackproject == BPROJ_TRIG)
-    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectTrig (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
-  else if (m_idBackproject == BPROJ_TABLE)
-    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectTable (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
-  else if (m_idBackproject == BPROJ_DIFF)
-    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectDiff (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
-  else if (m_idBackproject == BPROJ_DIFF2)
-    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectDiff2 (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
-  else if (m_idBackproject == BPROJ_IDIFF2)
-    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectIntDiff2 (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
-  else if (m_idBackproject == BPROJ_IDIFF3)
-    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectIntDiff3 (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
-  else {
+  
+  if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR)
+    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectEquilinear(proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+  else if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR) 
+    m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectEquiangular(proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+  else if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_PARALLEL) {
+    if (m_idBackproject == BPROJ_TRIG)
+      m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectTrig (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+    else if (m_idBackproject == BPROJ_TABLE)
+      m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectTable (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+    else if (m_idBackproject == BPROJ_DIFF)
+      m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectDiff (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+    else if (m_idBackproject == BPROJ_DIFF2)
+      m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectDiff2 (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+    else if (m_idBackproject == BPROJ_IDIFF2)
+      m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectIntDiff2 (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+    else if (m_idBackproject == BPROJ_IDIFF3)
+      m_pBackprojectImplem = static_cast<Backproject*>(new BackprojectIntDiff3 (proj, im, m_idInterpolation, interpFactor));
+  } else {
     m_fail = true;
     m_failMessage = "Unable to select a backprojection method [Backprojector::initBackprojector]";
     return false;
   }
-
+  
   return true;
 }
 
@@ -174,24 +179,24 @@ int
 Backprojector::convertBackprojectNameToID (const char* const backprojName)
 {
   int backprojID = BPROJ_INVALID;
-
+  
   for (int i = 0; i < s_iBackprojectCount; i++)
-      if (strcasecmp (backprojName, s_aszBackprojectName[i]) == 0) {
-         backprojID = i;
-         break;
-      }
-
-  return (backprojID);
+    if (strcasecmp (backprojName, s_aszBackprojectName[i]) == 0) {
+      backprojID = i;
+      break;
+    }
+    
+    return (backprojID);
 }
 
 const char*
 Backprojector::convertBackprojectIDToName (int bprojID)
 {
   static const char *bprojName = "";
-
+  
   if (bprojID >= 0 && bprojID < s_iBackprojectCount)
-      return (s_aszBackprojectName[bprojID]);
-
+    return (s_aszBackprojectName[bprojID]);
+  
   return (bprojName);
 }
 
@@ -199,10 +204,10 @@ const char*
 Backprojector::convertBackprojectIDToTitle (const int bprojID)
 {
   static const char *bprojTitle = "";
-
+  
   if (bprojID >= 0 && bprojID < s_iBackprojectCount)
-      return (s_aszBackprojectTitle[bprojID]);
-
+    return (s_aszBackprojectTitle[bprojID]);
+  
   return (bprojTitle);
 }
 
@@ -211,24 +216,24 @@ int
 Backprojector::convertInterpNameToID (const char* const interpName)
 {
   int interpID = INTERP_INVALID;
-
+  
   for (int i = 0; i < s_iInterpCount; i++)
-      if (strcasecmp (interpName, s_aszInterpName[i]) == 0) {
-         interpID = i;
-         break;
-      }
-
-  return (interpID);
+    if (strcasecmp (interpName, s_aszInterpName[i]) == 0) {
+      interpID = i;
+      break;
+    }
+    
+    return (interpID);
 }
 
 const char*
 Backprojector::convertInterpIDToName (const int interpID)
 {
   static const char *interpName = "";
-
+  
   if (interpID >= 0 && interpID < s_iInterpCount)
-      return (s_aszInterpName[interpID]);
-
+    return (s_aszInterpName[interpID]);
+  
   return (interpName);
 }
 
@@ -236,10 +241,10 @@ const char*
 Backprojector::convertInterpIDToTitle (const int interpID)
 {
   static const char *interpTitle = "";
-
+  
   if (interpID >= 0 && interpID < s_iInterpCount)
-      return (s_aszInterpTitle[interpID]);
-
+    return (s_aszInterpTitle[interpID]);
+  
   return (interpTitle);
 }
 
@@ -251,26 +256,35 @@ Backprojector::convertInterpIDToTitle (const int interpID)
 // PURPOSE
 //   Pure virtual base class for all backprojectors.
 
-Backproject::Backproject (const Projections& proj, ImageFile& im, const int interpType, const int interpFactor)
-    : proj(proj), im(im), interpType(interpType), m_interpFactor(interpFactor)
+Backproject::Backproject (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType, const int interpFactor)
+: proj(proj), im(im), interpType(interpType), m_interpFactor(interpFactor)
 {
   detInc = proj.detInc();
   nDet = proj.nDet();
   iDetCenter = (nDet - 1) / 2; // index refering to L=0 projection 
-  rotInc = proj.rotInc();
-
+  rotScale = proj.rotInc();
+  
+  if (proj.geometry() == Scanner::GEOMETRY_PARALLEL)
+    rotScale /= (proj.nView() * proj.rotInc() / PI); // 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
+  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();
-
+  
   xInc = (xMax - xMin) / nx;   // size of cells
   yInc = (yMax - yMin) / ny;
+  
+  m_dFocalLength = proj.focalLength();
 }
 
 Backproject::~Backproject ()
@@ -281,23 +295,27 @@ Backproject::ScaleImageByRotIncrement ()
 {
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++)
     for (int iy = 0; iy < ny; iy++)
-      v[ix][iy] *= rotInc;
+      v[ix][iy] *= rotScale;
 }
 
 void Backproject::errorIndexOutsideDetector (int ix, int iy, double theta, double r, double phi, double L, int iDetPos)
 {
-    printf ("r=%f, phi=%f\n", r, phi);
-    errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, L, iDetPos);
+  sys_error (ERR_WARNING, "r=%f, phi=%f", r, phi);
+  errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, L, iDetPos);
 }
 
 void Backproject::errorIndexOutsideDetector (int ix, int iy, double theta, double L, int iDetPos)
 {
-    printf ("ix=%d, iy=%d\n", ix, iy);
-    printf ("theta=%f, L=%f, detInc=%f\n", theta, L, detInc);
-    printf ("proj.ndet=%d, proj.detInc=%.4f, iDetCenter=%d\n", nDet, detInc, iDetCenter);
-    printf ("xMin=%15.8f, xMax=%15.8f, xInc=%15.8f\n", xMin, xMax, xInc);
-    printf ("yMin=%15.8f, yMax=%15.8f, yInc=%15.8f\n", yMin, yMax, yInc);
-    sys_error (ERR_WARNING, "iDetPos index outside bounds: %d [backprojector]", iDetPos);
+#if 1
+  std::ostringstream os;
+  os << "ix=" << ix << ", iy=" << iy << ", theta=" << theta << ", L=" << L << ", detinc=" << detInc << "\n";
+  os << "ndet=" << nDet << ", detInc=" << detInc << ", iDetCenter=" << iDetCenter << "\n";
+  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
 }
 
 
@@ -310,34 +328,35 @@ void Backproject::errorIndexOutsideDetector (int ix, int iy, double theta, doubl
 void
 BackprojectTrig::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
-  double theta = HALFPI + view_angle;   // Add PI/2 to get perpendicular angle to detector     
-  int ix, iy;
-  double x, y;                 // Rectang coords of center of pixel 
-
-  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 theta = view_angle;
+  
+  double x = xMin + xInc / 2;  // Rectang coords of center of pixel 
+  for (int ix = 0; ix < nx; x += xInc, ix++) {
+    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)     // check for impossible: index outside of raysum pos 
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r, phi, L, iDetPos);
-       else
-         v[ix][iy] += rotInc * filteredProj[iDetPos];
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int> (L / detInc); // calc'd index in the filter raysum array
+        
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)    // check for impossible: index outside of raysum pos 
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r, phi, L, iDetPos);
+        else
+          v[ix][iy] += rotScale * filteredProj[iDetPos];
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-         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
-         if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet - 1)       // check for impossible: index outside of raysum pos 
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r, phi, L, iDetPos);
-         else
-           v[ix][iy] += rotInc * ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
+        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
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet - 1)        // check for impossible: index outside of raysum pos 
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r, phi, L, iDetPos);
+        else
+          v[ix][iy] += rotScale * ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
       }
     }
+  }
 }  
 
 
@@ -348,13 +367,13 @@ BackprojectTrig::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double
 //   Precalculates trigometric function value for each point in image for backprojection.
 
 BackprojectTable::BackprojectTable (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType, const int interpFactor)
-  : Backproject::Backproject (proj, im, interpType, interpFactor)
+Backproject (proj, im, interpType, interpFactor)
 {
-  arrayR.initSetSize (nx, ny);
-  arrayPhi.initSetSize (nx, ny);
+  arrayR.initSetSize (im.nx(), im.ny());
+  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++)
@@ -372,30 +391,30 @@ BackprojectTable::~BackprojectTable ()
 void
 BackprojectTable::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
-  double theta = HALFPI + view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
-
+  double theta = view_angle;
+  
   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)     // check for impossible: index outside of raysum pos 
-         errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r[ix][iy], phi[ix][iy], L, iDetPos);
-       else
-         pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos];
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(L / detInc);   // calc index in the filtered raysum vector 
+        
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)    // check for impossible: index outside of raysum pos 
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r[ix][iy], phi[ix][iy], L, iDetPos);
+        else
+          pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos];
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-       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)
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r[ix][iy], phi[ix][iy], L, iDetPos);
-       else
-         pImCol[iy] += ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
+        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)
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, r[ix][iy], phi[ix][iy], L, iDetPos);
+        else
+          pImCol[iy] += ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
       }
     }  // end for y 
   }    // end for x 
@@ -410,14 +429,14 @@ BackprojectTable::BackprojectView (const double* const filteredProj, const doubl
 //   Iterates in x & y direction by adding difference in L position
 
 BackprojectDiff::BackprojectDiff (const Projections& proj, ImageFile& im, int interpType, const int interpFactor)
-  :  Backproject::Backproject (proj, im, interpType, interpFactor)
+:  Backproject (proj, im, interpType, interpFactor)
 {
   // 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();
 }
 
@@ -429,35 +448,35 @@ BackprojectDiff::~BackprojectDiff()
 void
 BackprojectDiff::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
-  double theta = view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
-  double det_dx = xInc * sin (theta);
-  double det_dy = yInc * cos (theta);
+  double theta = view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
+  double det_dx = xInc * cos (theta);
+  double det_dy = yInc * sin (theta);
   double lColStart = start_r * cos (theta - start_phi);  // calculate L for first point in image
-       
+  
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++, lColStart += det_dx) {
     double curDetPos = lColStart;
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-  
+    
     for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
 #ifdef DEBUG
-      printf ("[%2d,%2d]:  %8.5lf  ", ix, iy, curDetPos);
+      printf ("[%2d,%2d]:  %8.5f  ", ix, iy, curDetPos);
 #endif
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-       int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(curDetPos / detInc);    // calc index in the filtered raysum vector 
-
-       if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)     // check for impossible: index outside of raysum pos 
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
-       else
-         pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos];
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(curDetPos / detInc);   // calc index in the filtered raysum vector 
+        
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)    // check for impossible: index outside of raysum pos 
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
+        else
+          pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos];
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-       double detPos = curDetPos / detInc;             // position along detector 
-       double detPosFloor = floor (detPos);
-       int iDetPos = iDetCenter + static_cast<int>(detPosFloor);
-       double frac = detPos - detPosFloor;     // fraction distance from det 
-       if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet - 1)
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
-       else
-         pImCol[iy] += ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
+        double detPos = curDetPos / detInc;            // position along detector 
+        double detPosFloor = floor (detPos);
+        int iDetPos = iDetCenter + static_cast<int>(detPosFloor);
+        double frac = detPos - detPosFloor;    // fraction distance from det 
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet - 1)
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
+        else
+          pImCol[iy] += ((1-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
       }
     }  // end for y 
   }    // end for x 
@@ -473,41 +492,41 @@ BackprojectDiff::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double
 void
 BackprojectDiff2::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
-  double theta = - view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
-
+  double theta = view_angle;
+  
   // Distance betw. detectors for an angle given in units of detectors 
-  double det_dx = xInc * sin (theta) / detInc;
-  double det_dy = yInc * cos (theta) / detInc;
-
+  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;
-       
+  
 #ifdef DEBUG
-  printf ("start_r=%8.5f, start_phi=%8.5f, rotInc=%8.5f\n", start_r, start_phi, rotInc);
+  printf ("start_r=%8.5f, start_phi=%8.5f, rotScale=%8.5f\n", start_r, start_phi, rotScale);
 #endif
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++, detPosColStart += det_dx) {
     double curDetPos = detPosColStart;
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-
+    
     for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
 #ifdef DEBUG
-      printf ("[%2d,%2d]: %8.5f %8.5f\n", ix, iy, curDetPos, filteredProj[iDetCenter + nearest<int>(L))]);
+      printf ("[%2d,%2d]: %8.5f %8.5f\n", ix, iy, curDetPos, filteredProj[iDetCenter + nearest<int>(curDetPos)]);
 #endif
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-       int iDetPos = iDetCenter + nearest<int> (curDetPos);    // calc index in the filtered raysum vector 
-       
-       if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)     // check for impossible: index outside of raysum pos 
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
-       else
-         *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int> (curDetPos);   // calc index in the filtered raysum vector 
+        
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)    // check for impossible: index outside of raysum pos 
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
+        else
+          *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)
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
-       else
-         *pImCol++ += filteredProj[iDetPos] + (frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos]));
+        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)
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
+        else
+          *pImCol++ += filteredProj[iDetPos] + (frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos]));
       }
     }  // end for y
   }    // end for x
@@ -522,44 +541,44 @@ BackprojectDiff2::BackprojectView (const double* const filteredProj, const doubl
 void
 BackprojectIntDiff2::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
-  double theta = - view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
-
+  double theta = view_angle;
+  
   static const kint32 scale = 1 << 16;
   static const double dScale = scale;
   static const kint32 halfScale = scale / 2;
-
-  const kint32 det_dx = nearest<kint32> (xInc * sin (theta) / detInc * scale);
-  const kint32 det_dy = nearest<kint32> (yInc * cos (theta) / detInc * 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 * scale);
-       
+  
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++, detPosColStart += det_dx) {
     kint32 curDetPos = detPosColStart;
     ImageFileColumn pImCol = v[ix];
-
+    
     for (int iy = 0; iy < ny; iy++, curDetPos += det_dy) {
       if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
-       int detPosNearest = (curDetPos >= 0 ? ((curDetPos + halfScale) / scale) : ((curDetPos - halfScale) / scale));
-       int iDetPos = iDetCenter + detPosNearest;       // calc index in the filtered raysum vector 
-
-       if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)  // check for impossible: index outside of raysum pos 
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
-       else
-         *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
+        int detPosNearest = (curDetPos >= 0 ? ((curDetPos + halfScale) / scale) : ((curDetPos - halfScale) / scale));
+        int iDetPos = iDetCenter + detPosNearest;      // calc index in the filtered raysum vector 
+        
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)  // check for index outside of raysum pos 
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
+        else
+          *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
       } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
-       kint32 detPosFloor = curDetPos / scale;
-       kint32 detPosRemainder = curDetPos % scale;
-       if (detPosRemainder < 0) {
-         detPosFloor--;
-         detPosRemainder += scale;
-       }
-       int iDetPos = iDetCenter + detPosFloor;
-       double frac = detPosRemainder / dScale;
-       if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet - 1)
-           errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
-       else
-         *pImCol++ += ((1.-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
+        kint32 detPosFloor = curDetPos / scale;
+        kint32 detPosRemainder = curDetPos % scale;
+        if (detPosRemainder < 0) {
+          detPosFloor--;
+          detPosRemainder += scale;
+        }
+        int iDetPos = iDetCenter + detPosFloor;
+        double frac = detPosRemainder / dScale;
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet - 1)
+          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, theta, curDetPos, iDetPos);
+        else
+          *pImCol++ += ((1.-frac) * filteredProj[iDetPos] + frac * filteredProj[iDetPos+1]);
       }
     }  // end for y
   }    // end for x
@@ -574,49 +593,132 @@ BackprojectIntDiff2::BackprojectView (const double* const filteredProj, const do
 void
 BackprojectIntDiff3::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
 {
-  double theta = view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
+  double theta = view_angle;  // add half PI to view angle to get perpendicular theta angle
   static const int scaleShift = 16;
   static const kint32 scale = (1 << scaleShift);
   static const kint32 scaleBitmask = scale - 1;
   static const kint32 halfScale = scale / 2;
   static const double dInvScale = 1. / scale;
-
-  const kint32 det_dx = nearest<kint32> (xInc * sin (theta) / detInc * scale);
-  const kint32 det_dy = nearest<kint32> (yInc * cos (theta) / detInc * 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);
-       
+  
   // precalculate scaled difference for linear interpolation
-  double deltaFilteredProj [nDet - 1];
+  double* deltaFilteredProj = new double [nDet];
   if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
     for (int i = 0; i < nDet - 1; i++)
       deltaFilteredProj[i] = (filteredProj[i+1] - filteredProj[i]) * dInvScale;
   }
-
+  deltaFilteredProj[nDet - 1] = 0;  // last detector
+  
+  int iLastDet = nDet - 1;
   for (int ix = 0; ix < nx; ix++, detPosColStart += det_dx) {
     kint32 curDetPos = detPosColStart;
     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;
-       assert(iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet);
-       *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
+        const int iDetPos = (curDetPos + halfScale) >> 16;
+        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;
-       assert(iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet);
-       *pImCol++ += filteredProj[iDetPos];
+        const int iDetPos = ((curDetPos + halfScale) >> 16) * 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;
-       assert(iDetPos >= 0 && iDetPos < nDet - 1);
-       *pImCol++ += filteredProj[iDetPos] + (detRemainder * deltaFilteredProj[iDetPos]);
+        const kint32 iDetPos = curDetPos >> scaleShift;
+        const kint32 detRemainder = curDetPos & scaleBitmask;
+        if (iDetPos >= 0 && iDetPos <= iLastDet)
+          *pImCol++ += filteredProj[iDetPos] + (detRemainder * deltaFilteredProj[iDetPos]);
       }        // end for iy
     } //end linear
   } // end for ix
+  
+  delete deltaFilteredProj;
+}
+
+
+void
+BackprojectEquiangular::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
+{
+  double beta = view_angle;
+  
+  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 dFLPlusSin = m_dFocalLength + rsin_t;
+      double gamma =  atan (rcos_t / dFLPlusSin);
+      double dL2 = dFLPlusSin * dFLPlusSin + (rcos_t * rcos_t);
+      
+      if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
+        int iDetPos =iDetCenter + nearest<int>(gamma / detInc);        // calc index in the filtered raysum vector 
+        
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet) { // check for impossible: index outside of raysum pos  
+          ; //   errorIndexOutsideDetector (ix, iy, beta, r[ix][iy], phi[ix][iy], gamma, iDetPos);
+        } else
+          pImCol[iy] += filteredProj[iDetPos] / dL2;
+      } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
+        double dPos = gamma / 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) {
+          ; //     errorIndexOutsideDetector (ix, iy, beta, r[ix][iy], phi[ix][iy], gamma, iDetPos);
+        } else
+          pImCol[iy] += (filteredProj[iDetPos] + frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos])) / dL2;
+      }
+    }  // end for y 
+  }    // end for x 
 }
+
+void
+BackprojectEquilinear::BackprojectView (const double* const filteredProj, const double view_angle)
+{
+  double beta = view_angle;
+  
+  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 dDetPos =  rcos_t / dU;
+      // double to scale for imaginary detector that passes through origin
+      // of phantom, see Kak-Slaney Figure 3.22
+      dDetPos *= 2; 
+      
+      if (interpType == Backprojector::INTERP_NEAREST) {
+        int iDetPos = iDetCenter + nearest<int>(dDetPos / detInc);     // calc index in the filtered raysum vector 
+        
+        if (iDetPos < 0 || iDetPos >= nDet)    // check for impossible: index outside of raysum pos 
+          ; ///          errorIndexOutsideDetector (ix, iy, beta, r[ix][iy], phi[ix][iy], dDetPos, iDetPos);
+        else
+          pImCol[iy] += (filteredProj[iDetPos] / (dU * dU));
+      } else if (interpType == Backprojector::INTERP_LINEAR) {
+        double dPos = dDetPos / 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)
+          ; //     errorIndexOutsideDetector (ix, iy, beta, r[ix][iy], phi[ix][iy], dDetPos, iDetPos);
+        else
+          pImCol[iy] += (filteredProj[iDetPos] + frac * (filteredProj[iDetPos+1] - filteredProj[iDetPos])) / (dU * dU);
+      }
+    }  // end for y 
+  }    // end for x 
+}
+