r639: no message
[ctsim.git] / libctsim / projections.cpp
index 16b5b901e3bb77e8d7538caa4ab12969c1c14126..95cbc89a34c211c50e4abacf2f0a8bfafa0e56cb 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
 **  This is part of the CTSim program
 **  Copyright (c) 1983-2001 Kevin Rosenberg
 **
-**  $Id: projections.cpp,v 1.65 2001/03/13 10:35:06 kevin Exp $
+**  $Id: projections.cpp,v 1.66 2001/03/13 14:53:44 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
@@ -697,18 +697,18 @@ Projections::convertPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolationID)
   double** ppdView = adView.getArray();
   double** ppdDet = adDet.getArray();
 
-  if (! pProj->calcArrayPolarCoordinates (nx, ny, ppdView, ppdDet)) 
-    return false;
+  pProj->calcArrayPolarCoordinates (nx, ny, ppdView, ppdDet, m_nDet, 1.);
 
   std::complex<double>** ppcDetValue = new std::complex<double>* [m_nView];
   unsigned int iView;
   for (iView = 0; iView < m_nView; iView++) {
     ppcDetValue[iView] = new std::complex<double> [m_nDet];
+    DetectorValue* detval = pProj->getDetectorArray (iView).detValues();
     for (unsigned int iDet = 0; iDet < m_nDet; iDet++)
-      ppcDetValue[iView][iDet] = std::complex<double>(pProj->getDetectorArray (iView).detValues()[iDet], 0);
+      ppcDetValue[iView][iDet] = std::complex<double>(detval[iDet], 0);
   }
 
-  pProj->interpolatePolar (v, vImag, nx, ny, ppcDetValue, ppdView, ppdDet, pProj->m_nView, pProj->m_nDet, iInterpolationID);
+  pProj->interpolatePolar (v, vImag, nx, ny, ppcDetValue, ppdView, ppdDet, pProj->m_nView, pProj->m_nDet, pProj->m_nDet, iInterpolationID);
 
   for (iView = 0; iView < m_nView; iView++)
     delete [] ppcDetValue[iView];
@@ -724,6 +724,9 @@ Projections::convertPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolationID)
 bool 
 Projections::convertFFTPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolationID, int iZeropad)
 {
+#ifndef HAVE_FFT
+  return false;
+#else
   unsigned int nx = rIF.nx();
   unsigned int ny = rIF.ny();
   ImageFileArray v = rIF.getArray();
@@ -739,62 +742,76 @@ Projections::convertFFTPolar (ImageFile& rIF, int iInterpolationID, int iZeropad
     return false;
   }
   
-#ifndef HAVE_FFT
-  return false;
-#else
   Array2d<double> adView (nx, ny);
   Array2d<double> adDet (nx, ny);
   double** ppdView = adView.getArray();
   double** ppdDet = adDet.getArray();
 
   std::complex<double>** ppcDetValue = new std::complex<double>* [m_nView];
-  unsigned int iView;
-  double* pdDet = new double [m_nDet];
-  fftw_complex* pcIn = new fftw_complex [m_nDet];
-  fftw_plan plan = fftw_create_plan (m_nDet, FFTW_FORWARD, FFTW_IN_PLACE);
 
-  for (iView = 0; iView < m_nView; iView++) {
-    unsigned int iDet;
-    for (iDet = 0; iDet < m_nDet; iDet++) {
-      pcIn[iDet].re = getDetectorArray(iView).detValues()[iDet];
+  int iNumDetWithZeros = ProcessSignal::addZeropadFactor (m_nDet, iZeropad);
+  double dZeropadRatio = iNumDetWithZeros / static_cast<double>(m_nDet);
+
+  double* pdDet = new double [iNumDetWithZeros];
+  fftw_complex* pcIn = new fftw_complex [iNumDetWithZeros];
+  fftw_plan plan = fftw_create_plan (iNumDetWithZeros, FFTW_FORWARD, FFTW_IN_PLACE);
+
+  for (unsigned int iView = 0; iView < m_nView; iView++) {
+    DetectorValue* detval = getDetectorArray(iView).detValues();
+    for (unsigned int iDet = 0; iDet < m_nDet; iDet++) {
+      pcIn[iDet].re = detval[iDet];
       pcIn[iDet].im = 0;
     }
+    for (unsigned int iDet2 = m_nDet; iDet2 < iNumDetWithZeros; iDet2++) 
+      pcIn[iDet2].re = pcIn[iDet2].im = 0;
+
     fftw_one (plan, pcIn, NULL);
-    ppcDetValue[iView] = new std::complex<double> [m_nDet];
-    for (iDet = 0; iDet < m_nDet; iDet++)
-      ppcDetValue[iView][iDet] = std::complex<double> (pcIn[iDet].re, pcIn[iDet].im); 
-    Fourier::shuffleFourierToNaturalOrder (ppcDetValue[iView], m_nDet);
+    ppcDetValue[iView] = new std::complex<double> [iNumDetWithZeros];
+    for (unsigned int iD = 0; iD < iNumDetWithZeros; iD++)
+      ppcDetValue[iView][iD] = std::complex<double> (pcIn[iD].re, pcIn[iD].im); 
+//ppcDetValue[iView][iD] = std::complex<double> (std::abs(std::complex<double>(pcIn[iD].re, pcIn[iD].im)), 0); 
+    Fourier::shuffleFourierToNaturalOrder (ppcDetValue[iView], iNumDetWithZeros);
   }
 
   fftw_destroy_plan (plan);  
   delete [] pcIn;
   
-  bool bError = calcArrayPolarCoordinates (nx, ny, ppdView, ppdDet);
-
-  if (! bError)
-    interpolatePolar (v, vImag, nx, ny, ppcDetValue, ppdView, ppdDet, m_nView, m_nDet, iInterpolationID);
+  calcArrayPolarCoordinates (nx, ny, ppdView, ppdDet, iNumDetWithZeros, dZeropadRatio);
+  interpolatePolar (v, vImag, nx, ny, ppcDetValue, ppdView, ppdDet, m_nView, m_nDet, iNumDetWithZeros,
+    iInterpolationID);
 
-  for (iView = 0; iView < m_nView; iView++)
-    delete [] ppcDetValue[iView];
+  for (int i = 0; i < m_nView; i++)
+    delete [] ppcDetValue[i];
   delete [] ppcDetValue;
 
-  return bError;
+  return true;
 #endif
 }
 
 
-bool
-Projections::calcArrayPolarCoordinates (unsigned int nx, unsigned int ny, double** ppdView, double** ppdDet)
+void
+Projections::calcArrayPolarCoordinates (unsigned int nx, unsigned int ny, double** ppdView, double** ppdDet,
+                                        int iNumDetWithZeros, double dZeropadRatio)
 {
   double xMin = -phmLen() / 2;
   double xMax = xMin + phmLen();
   double yMin = -phmLen() / 2;
   double yMax = yMin + phmLen();
-  
+  double xCent = (xMin + xMax) / 2;
+  double yCent = (yMin + yMax) / 2;
+
+  xMin = (xMin - xCent) * dZeropadRatio + xCent;
+  xMax = (xMax - xCent) * dZeropadRatio + xCent;
+  yMin = (yMin - yCent) * dZeropadRatio + yCent;
+  yMax = (yMax - yCent) * dZeropadRatio + yCent;
+
   double xInc = (xMax - xMin) / nx;    // size of cells
   double yInc = (yMax - yMin) / ny;
-  
-  int iDetCenter = (m_nDet - 1) / 2;   // index refering to L=0 projection 
+
+  // +1 is correct for frequency data, ndet-1 is correct for projections
+  int iDetCenter = (iNumDetWithZeros - 1) / 2; // index refering to L=0 projection 
+  if (iNumDetWithZeros % 2 == 0)
+    iDetCenter = (iNumDetWithZeros + 1) / 2;   
 
   // Calculates polar coordinates (view#, det#) for each point on phantom grid
   double x = xMin + xInc / 2;  // Rectang coords of center of pixel 
@@ -804,26 +821,26 @@ Projections::calcArrayPolarCoordinates (unsigned int nx, unsigned int ny, double
       double r = ::sqrt (x * x + y * y);
       double phi = atan2 (y, x);
 
+      if (phi < 0)
+        phi += TWOPI;
+
       if (phi >= PI) {
         phi -= PI;
-      } else if (phi < 0) {
-        phi += PI;
-      } else
         r = -r;
+      }
       
       ppdView[ix][iy] = (phi - m_rotStart) / m_rotInc;
       ppdDet[ix][iy] = (r / m_detInc) + iDetCenter;
     }
   }
-
-  return true;
 }
 
 void
 Projections::interpolatePolar (ImageFileArray& v, ImageFileArray& vImag,
-     unsigned int nx, unsigned int ny, std::complex<double>** ppcDetValue,
-     double** ppdView, double** ppdDet, unsigned int nView, unsigned int nDet, int iInterpolationID)
+     unsigned int nx, unsigned int ny, std::complex<double>** ppcDetValue, double** ppdView, 
+     double** ppdDet, unsigned int nView, unsigned int nDet, unsigned int nDetWithZeros, int iInterpolationID)
 {
+
   for (unsigned int ix = 0; ix < ny; ix++) {
     for (unsigned int iy = 0; iy < ny; iy++) {
       if (iInterpolationID == POLAR_INTERP_NEAREST) {
@@ -833,7 +850,7 @@ Projections::interpolatePolar (ImageFileArray& v, ImageFileArray& vImag,
           iView = 0;
        //   iDet = m_nDet - iDet;
         }
-        if (iDet >= 0 && iDet < nDet && iView >= 0 && iView < nView) {
+        if (iDet >= 0 && iDet < nDetWithZeros && iView >= 0 && iView < nView) {
           v[ix][iy] = ppcDetValue[iView][iDet].real();
           if (vImag)
             vImag[ix][iy] = ppcDetValue[iView][iDet].imag();
@@ -855,11 +872,11 @@ Projections::interpolatePolar (ImageFileArray& v, ImageFileArray& vImag,
             v2 = ppcDetValue[iFloorView + 1][iFloorDet];
           else 
             v2 = ppcDetValue[0][iFloorDet];
-          if (iFloorDet < nDet - 1) 
+          if (iFloorDet < nDetWithZeros - 1) 
             v4 = ppcDetValue[iFloorView][iFloorDet+1];
           else
             v4 = v1;
-          if (iFloorView < nView - 1 && iFloorDet < nDet - 1)
+          if (iFloorView < nView - 1 && iFloorDet < nDetWithZeros - 1)
             v3 = ppcDetValue [iFloorView+1][iFloorDet+1];
           else if (iFloorView < nView - 1)
             v3 = v2;