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[ctsim.git] / libctsim / reconstruct.cpp
index 8e09a16b55be487ecba1c568ad835bdcfb3dd7b6..a0d74167f2e45a914f6411fde3041fe195750e7d 100644 (file)
@@ -1,14 +1,12 @@
 /*****************************************************************************
 ** FILE IDENTIFICATION
 **
-**   Name:        reconstruct.cpp         Reconstruction class
+**   Name:         reconstruct.cpp         Reconstruction class
 **   Programmer:   Kevin Rosenberg
 **   Date Started: Aug 84
 **
 **  This is part of the CTSim program
-**  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
-**
-**  $Id: reconstruct.cpp,v 1.1 2000/09/02 05:13:57 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
  *
  * SYNOPSIS
  *   im = proj.reconstruct (im, filt_type, filt_param, interp_type)
- *   IMAGE *im                 Output image
- *   int filt_type             Type of convolution filter to use
- *   double filt_param         Filter specific parameter
- *                             Currently, used only with Hamming filters
- *   int interp_type           Type of interpolation method to use
+ *   IMAGE *im                  Output image
+ *   int filt_type              Type of convolution filter to use
+ *   double filt_param          Filter specific parameter
+ *                              Currently, used only with Hamming filters
+ *   int interp_type            Type of interpolation method to use
  *
  * ALGORITHM
  *
- *     Calculate one-dimensional filter in spatial domain
- *     Allocate & clear (zero) the 2d output image array
+ *      Calculate one-dimensional filter in spatial domain
+ *      Allocate & clear (zero) the 2d output image array
  *      For each projection view
- *         Convolve raysum array with filter
- *         Backproject raysums and add (summate) to image array
+ *          Convolve raysum array with filter
+ *          Backproject raysums and add (summate) to image array
  *      end
  */
 
 
-Reconstructor::Reconstructor (const Projections& rProj, ImageFile& rIF, const char* const filterName, double filt_param, const char* const filterMethodName, const int zeropad, const char* filterGenerationName, const char* const interpName, int interpFactor, const char* const backprojectName, const int iTrace, SGP* pSGP)
-  : m_rProj(rProj), m_rImagefile(rIF), m_pProcessSignal(0), m_pBackprojector(0), m_iTrace(iTrace), m_bFail(false), m_adPlotXAxis(0)
+Reconstructor::Reconstructor (const Projections& rProj, ImageFile& rIF, const char* const filterName,
+                              double filt_param, const char* const filterMethodName, const int zeropad,
+                              const char* filterGenerationName, const char* const interpName,
+                              int interpFactor, const char* const backprojectName, const int iTrace,
+                              ReconstructionROI* pROI, bool bRebinToParallel, SGP* pSGP)
+  : m_rOriginalProj(rProj),
+    m_pProj(bRebinToParallel ? m_rOriginalProj.interpolateToParallel() : &m_rOriginalProj),
+    m_rImagefile(rIF), m_pProcessSignal(0), m_pBackprojector(0),
+    m_iTrace(iTrace), m_bRebinToParallel(bRebinToParallel), m_bFail(false), m_adPlotXAxis(0)
 {
-  m_nFilteredProjections = m_rProj.nDet() * interpFactor;
+  m_nFilteredProjections = m_pProj->nDet() * interpFactor;
 
 #ifdef HAVE_BSPLINE_INTERP
   int spline_order = 0, zoom_factor = 0;
@@ -64,8 +69,10 @@ Reconstructor::Reconstructor (const Projections& rProj, ImageFile& rIF, const ch
   }
 #endif
 
-  double filterBW = 1. / m_rProj.detInc();
-  m_pProcessSignal = new ProcessSignal (filterName, filterMethodName, filterBW, m_rProj.detInc(), m_rProj.nDet(), filt_param, "spatial", filterGenerationName, zeropad, interpFactor, iTrace, m_rProj.geometry(), m_rProj.focalLength(), pSGP);
+  double filterBW = 1. / m_pProj->detInc();
+  m_pProcessSignal = new ProcessSignal (filterName, filterMethodName, filterBW, m_pProj->detInc(),
+    m_pProj->nDet(), filt_param, "spatial", filterGenerationName, zeropad, interpFactor, iTrace,
+    m_pProj->geometry(), m_pProj->focalLength(), m_pProj->sourceDetectorLength(), pSGP);
 
   if (m_pProcessSignal->fail()) {
     m_bFail = true;
@@ -75,7 +82,7 @@ Reconstructor::Reconstructor (const Projections& rProj, ImageFile& rIF, const ch
     return;
   }
 
-  m_pBackprojector = new Backprojector (m_rProj, m_rImagefile, backprojectName, interpName, interpFactor);
+  m_pBackprojector = new Backprojector (*m_pProj, m_rImagefile, backprojectName, interpName, interpFactor, pROI);
   if (m_pBackprojector->fail()) {
     m_bFail = true;
     m_strFailMessage = "Error creating backprojector: ";
@@ -85,18 +92,21 @@ Reconstructor::Reconstructor (const Projections& rProj, ImageFile& rIF, const ch
     return;
   }
 
-#if HAVE_SGP
-  m_adPlotXAxis = new double [m_rProj.nDet()];
-  double x = - ((m_rProj.nDet() - 1) / 2) * m_rProj.detInc();
-  double xInc = m_rProj.detInc();
+#ifdef HAVE_SGP
+  m_adPlotXAxis = new double [m_pProj->nDet()];
+  double x = - ((m_pProj->nDet() - 1) / 2) * m_pProj->detInc();
+  double xInc = m_pProj->detInc();
 
-  for (int i = 0; i < m_rProj.nDet(); i++, x += xInc)
+  for (int i = 0; i < m_pProj->nDet(); i++, x += xInc)
     m_adPlotXAxis[i] = x;
 #endif
 }
 
 Reconstructor::~Reconstructor ()
 {
+  if (m_bRebinToParallel)
+    delete m_pProj;
+
   delete m_pBackprojector;
   delete m_pProcessSignal;
   delete m_adPlotXAxis;
@@ -106,9 +116,9 @@ Reconstructor::~Reconstructor ()
 void
 Reconstructor::plotFilter (SGP* pSGP)
 {
-#if HAVE_SGP
+#ifdef HAVE_SGP
   int nVecFilter = m_pProcessSignal->getNFilterPoints();
-  double adPlotXAxis [nVecFilter];
+  double* adPlotXAxis = new double [nVecFilter];
 
   if (nVecFilter > 0 && pSGP)  {
     double f = m_pProcessSignal->getFilterMin();
@@ -117,13 +127,14 @@ Reconstructor::plotFilter (SGP* pSGP)
       adPlotXAxis[i] = f;
 
     if (m_pProcessSignal->getFilter()) {
-      EZPlot ezplot (*pSGP);
+      EZPlot ezplot;
 
       ezplot.ezset ("title Filter Response");
       ezplot.addCurve (adPlotXAxis, m_pProcessSignal->getFilter(), nVecFilter);
-      ezplot.plot();
+      ezplot.plot (pSGP);
     }
   }
+  delete adPlotXAxis;
 #endif
 }
 
@@ -131,69 +142,99 @@ Reconstructor::plotFilter (SGP* pSGP)
 void
 Reconstructor::reconstructAllViews ()
 {
-  reconstructView (0, m_rProj.nView());
-  delete m_pBackprojector; m_pBackprojector = NULL;
+  reconstructView (0, m_pProj->nView());
+  postProcessing();
+}
+
+void
+Reconstructor::postProcessing()
+{
+  m_pBackprojector->PostProcessing();
 }
 
 
 void
-Reconstructor::reconstructView (int iStartView, int iViewCount, SGP* pSGP)
+Reconstructor::reconstructView (int iStartView, int iViewCount, SGP* pSGP, bool bBackprojectView, double dGraphWidth)
 {
-  double adFilteredProj [m_nFilteredProjections];   // filtered projections
+  double* adFilteredProj = new double [m_nFilteredProjections];   // filtered projections
 
   if (iViewCount <= 0)
-    iViewCount = m_rProj.nView() - iStartView;
-      
+    iViewCount = m_pProj->nView() - iStartView;
+
   for (int iView = iStartView; iView < (iStartView + iViewCount); iView++)  {
-    if (m_iTrace == Trace::TRACE_CONSOLE) 
-      cout <<"Reconstructing view " << iView << " (last = " << m_rProj.nView() - 1 << ")\n";
-      
-    const DetectorArray& rDetArray = m_rProj.getDetectorArray (iView);
+    if (m_iTrace == Trace::TRACE_CONSOLE)
+                std::cout <<"Reconstructing view " << iView << " (last = " << m_pProj->nView() - 1 << ")\n";
+
+    const DetectorArray& rDetArray = m_pProj->getDetectorArray (iView);
     const DetectorValue* detval = rDetArray.detValues();
 
     m_pProcessSignal->filterSignal (detval, adFilteredProj);
 
 #ifdef HAVE_BSPLINE_INTERP
-    if (interp_type == I_BSPLINE) 
-       bspline (m_rProj.nDet(), zoom_factor, spline_order, adFilteredProj, adFilteredProj);
-    
+    if (interp_type == I_BSPLINE)
+        bspline (m_pProj->nDet(), zoom_factor, spline_order, adFilteredProj, adFilteredProj);
+
 #ifdef HAVE_SGP
     if (trace >= Trace::TRACE_PLOT && interp_type == I_BSPLINE && pSGP) {
-       bspline (m_rProj.nDet(), zoom_factor, spline_order, adFilteredProj, adFilteredProj);
+        bspline (m_pProj->nDet(), zoom_factor, spline_order, adFilteredProj, adFilteredProj);
       ezplot_1d (adFilteredProj, m_nFilteredProjections);
     }
 #endif
 #endif
 
-    m_pBackprojector->BackprojectView (adFilteredProj, rDetArray.viewAngle());
+        if (bBackprojectView)
+      m_pBackprojector->BackprojectView (adFilteredProj, rDetArray.viewAngle());
 
 #ifdef HAVE_SGP
     if (m_iTrace >= Trace::TRACE_PLOT && pSGP) {
-      EZPlot ezplotProj (*pSGP);
+      EZPlot ezplotProj;
+
+      std::ostringstream osXLength;
+      osXLength << "xlength " << dGraphWidth;
 
       ezplotProj.ezset ("clear");
       ezplotProj.ezset ("title Raw Projection");
       ezplotProj.ezset ("xticks major 5");
+      ezplotProj.ezset ("yticks major 5");
       ezplotProj.ezset ("xlabel ");
       ezplotProj.ezset ("ylabel ");
-      ezplotProj.ezset ("yporigin .5");
-      ezplotProj.ezset ("ylength .5");
+      ezplotProj.ezset ("yporigin 0.55");
+      ezplotProj.ezset ("ylength 0.45");
+      ezplotProj.ezset (osXLength.str().c_str());
       ezplotProj.ezset ("box.");
       ezplotProj.ezset ("grid.");
-      ezplotProj.addCurve (m_adPlotXAxis, detval, m_rProj.nDet());
-      ezplotProj.plot();
+#if 0  // workaround c++ optimizer bug, now disabled by using /O1 in code
+      double* pdDetval = new double [m_pProj->nDet()];
+      for (unsigned int id = 0; id < m_pProj->nDet(); id++) {
+        pdDetval[id] = detval[id];
+      }
+      ezplotProj.addCurve (m_adPlotXAxis, pdDetval, m_pProj->nDet());
+      delete pdDetval;
+#else
+      ezplotProj.addCurve (m_adPlotXAxis, detval, m_pProj->nDet());
+#endif
+      pSGP->setTextPointSize (9);
+      ezplotProj.plot (pSGP);
+
       ezplotProj.ezset ("clear");
       ezplotProj.ezset ("title Filtered Projection");
       ezplotProj.ezset ("xticks major 5");
       ezplotProj.ezset ("xlabel ");
       ezplotProj.ezset ("ylabel ");
-      ezplotProj.ezset ("ylength .5");
+      ezplotProj.ezset ("yticks major 5");
+      ezplotProj.ezset ("yporigin 0.10");
+      ezplotProj.ezset ("ylength 0.45");
+      ezplotProj.ezset (osXLength.str().c_str());
       ezplotProj.ezset ("box");
       ezplotProj.ezset ("grid");
       ezplotProj.addCurve (m_adPlotXAxis, adFilteredProj,  m_nFilteredProjections);
-      ezplotProj.plot();
-    } 
+      pSGP->setTextPointSize (9);
+      ezplotProj.plot (pSGP);
+
+}
 #endif  //HAVE_SGP
   }
+
+  delete adFilteredProj;
 }