r69: BSpline changes
[ctsim.git] / src / ctrec.c
index 3c9138724fecc79cb2879a4ba56af41a281b64b3..a4307512721e83b3a27d1f7d01674047ceef65d5 100644 (file)
@@ -2,8 +2,42 @@
 **  This is part of the CTSim program
 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
 **
-**  $Id: ctrec.c,v 1.2 2000/04/29 23:24:56 kevin Exp $
+**  $Id: ctrec.c,v 1.13 2000/06/05 01:33:25 kevin Exp $
 **  $Log: ctrec.c,v $
+**  Revision 1.13  2000/06/05 01:33:25  kevin
+**  BSpline changes
+**
+**  Revision 1.12  2000/05/24 22:50:04  kevin
+**  Added support for new SGP library
+**
+**  Revision 1.11  2000/05/16 04:33:59  kevin
+**  Improved option processing
+**
+**  Revision 1.10  2000/05/11 01:06:30  kevin
+**  Changed sprintf to snprintf
+**
+**  Revision 1.9  2000/05/08 20:02:32  kevin
+**  ANSI C changes
+**
+**  Revision 1.8  2000/05/04 18:16:34  kevin
+**  renamed filter definitions
+**
+**  Revision 1.7  2000/05/03 08:49:50  kevin
+**  Code cleanup
+**
+**  Revision 1.6  2000/05/02 15:31:47  kevin
+**  code cleaning
+**
+**  Revision 1.5  2000/04/30 11:41:06  kevin
+**  Cleaned up debugging code
+**
+**  Revision 1.4  2000/04/30 10:13:27  kevin
+**  Fixed MPI bugs
+**
+**  Revision 1.3  2000/04/30 04:06:13  kevin
+**  Update Raysum i/o routines
+**  Fix MPI bug in ctrec (scatter_raysum) that referenced rs_global
+**
 **  Revision 1.2  2000/04/29 23:24:56  kevin
 **  *** empty log message ***
 **
 
 #include "ct.h"
 
-#define O_INTERP       1
-#define O_FILTER       2
-#define O_FILTER_PARAM 3
-#define O_BACKPROJ     4
-#define O_VERBOSE      5
-#define O_TRACE        6
-#define O_HELP         7
-#define O_DEBUG        8
-#define O_VERSION      9
+enum {O_INTERP, O_FILTER, O_FILTER_PARAM, O_BACKPROJ, O_VERBOSE, O_TRACE, O_HELP, O_DEBUG, O_VERSION};
 
 static struct option my_options[] =
 {
@@ -62,7 +88,7 @@ static struct option my_options[] =
 };
 
 void 
-usage (const char *program)
+ctrec_usage (const char *program)
 {
   fprintf(stdout,"usage: %s raysum-file image-file nx-image ny-image [OPTIONS]\n", kbasename(program));
   fprintf(stdout,"Image reconstruction from raysum projections\n");
@@ -74,7 +100,9 @@ usage (const char *program)
   fprintf(stdout,"   --interp        Interpolation method during backprojection\n");
   fprintf(stdout,"       nearest     Nearest neighbor interpolation\n");
   fprintf(stdout,"       linear      Linear interpolation\n");
+#if HAVE_BSPLINE_INTERP
   fprintf(stdout,"       bspline     B-spline interpolation\n");
+#endif
   fprintf(stdout,"    --filter       Filter name\n");
   fprintf(stdout,"       abs_bandlimit Abs * Bandlimiting (default)\n");
   fprintf(stdout,"       abs_sinc      Abs * Sinc\n");
@@ -95,8 +123,8 @@ usage (const char *program)
   fprintf(stdout,"    --filter-param Alpha level for Hamming filter\n");
   fprintf(stdout,"    --trace        Set tracing to level\n");
   fprintf(stdout,"         none      No tracing (default)\n");
-  fprintf(stdout,"         status    Status tracing\n");
-  fprintf(stdout,"         pic       Trace picture\n");
+  fprintf(stdout,"         text      Text level tracing\n");
+  fprintf(stdout,"         phm       Trace phantom\n");
   fprintf(stdout,"         rays      Trace allrays\n");
   fprintf(stdout,"         plot      Trace plotting\n");
   fprintf(stdout,"         clipping  Trace clipping\n");
@@ -104,17 +132,17 @@ usage (const char *program)
   fprintf(stdout,"    --debug        Turn on debug mode\n");
   fprintf(stdout,"    --version      Print version\n");
   fprintf(stdout,"    --help         Print this help message\n");
-  exit(1);  
 }
 
 
 #ifdef MPI_CT
 static void mpi_scatter_rs (RAYSUM *rs_global, RAYSUM *rs_local, const int debug);
 #endif
+
 static void print_raysum_info(const RAYSUM *rs);
 
 int 
-main (const int argc, char *const argv[])
+ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
 {
   IMAGE *im_global = NULL;
   RAYSUM *rs_global = NULL;
@@ -128,17 +156,17 @@ main (const int argc, char *const argv[])
   int opt_debug = 0;
   int opt_trace = TRACE_NONE;
   double opt_filter_param = 1;
-  int opt_filter = W_A_BANDLIMIT;
+  int opt_filter = FILTER_ABS_BANDLIMIT;
   int opt_interp = I_LINEAR;
   int opt_interp_param = 1;
-  int opt_backproj = O_BPROJ_DIFF2;
+  BackprojType opt_backproj = O_BPROJ_DIFF2;
 #ifdef MPI_CT
   IMAGE *im_local;
   RAYSUM *rs_local;
   int mpi_argc = argc;
   char **mpi_argv = (char **) argv;
   int mpi_nview, mpi_ndet;
-  double mpi_detinc, mpi_rotinc, mpi_piclen;
+  double mpi_detinc, mpi_rotinc, mpi_phmlen;
   double mpi_t1, mpi_t2, mpi_t, mpi_t_g;
   int ix;
 
@@ -173,19 +201,27 @@ main (const int argc, char *const argv[])
       switch (c)
        {
        case O_INTERP:
-         opt_interp = opt_set_interpolation(optarg, argv[0]);
+         if ((opt_interp = opt_set_interpolation(optarg)) < 0) {
+           ctrec_usage(argv[0]);
+           return (1);
+         }
          break;
        case O_FILTER:
-         opt_filter = opt_set_filter(optarg, argv[0]);
+         if ((opt_filter = opt_set_filter(optarg)) < 0) {
+           ctrec_usage(argv[0]);
+           return (1);
+         }
          break;
        case O_BACKPROJ:
-         opt_backproj = opt_set_backproj(optarg, argv[0]);
+         if ((opt_backproj = opt_set_backproj(optarg)) < 0) {
+             ctrec_usage(argv[0]);
+             return (1);
+         }
          break;
        case O_FILTER_PARAM:
          opt_filter_param = strtod(optarg, &endptr);
          if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
-           usage(argv[0]);
-           exit(1);
+           ctrec_usage(argv[0]);
          }
          break;
        case O_VERBOSE:
@@ -195,7 +231,10 @@ main (const int argc, char *const argv[])
          opt_debug = 1;
          break;
        case O_TRACE:
-         opt_trace = opt_set_trace(optarg, argv[0]);
+         if ((opt_trace = opt_set_trace(optarg)) < 0) {
+           ctrec_usage(argv[0]);
+           return (1);
+         }
          break;
         case O_VERSION:
 #ifdef VERSION
@@ -206,17 +245,17 @@ main (const int argc, char *const argv[])
          exit(0);
        case O_HELP:
        case '?':
-         usage(argv[0]);
-         exit(0);
+         ctrec_usage(argv[0]);
+         return (0);
        default:
-         usage(argv[0]);
-         exit(1);
+         ctrec_usage(argv[0]);
+         return (1);
        }
     }
   
     if (optind + 4 != argc) {
-      usage(argv[0]);
-      exit(1);
+      ctrec_usage(argv[0]);
+      return (1);
     }
 
     rs_name = argv[optind];
@@ -226,15 +265,14 @@ main (const int argc, char *const argv[])
     nx = strtol(argv[optind + 2], &endptr, 10);
     ny = strtol(argv[optind + 3], &endptr, 10);
   
-    if (opt_filter == W_G_HAMMING || opt_filter == W_AG_HAMMING)
-      sprintf (filt_name, "%s: alpha = %.2f",
-              filter_name_of (opt_filter), opt_filter_param); 
+    if (opt_filter == FILTER_G_HAMMING || opt_filter == FILTER_ABS_G_HAMMING)
+      snprintf (filt_name, sizeof(filt_name), "%s: alpha = %.2f",
+              name_of_filter (opt_filter), opt_filter_param); 
     else
-      sprintf (filt_name, "%s", filter_name_of (opt_filter));
+      snprintf (filt_name, sizeof(filt_name), "%s", name_of_filter (opt_filter));
   
-    sprintf (remark,
-            "Reconstruct: %dx%d, %s, %s, %s",
-            nx, ny, filt_name, interp_name_of (opt_interp), name_of_backproj(opt_backproj));
+    snprintf (remark, sizeof(remark), "Reconstruct: %dx%d, %s, %s, %s",
+            nx, ny, filt_name, name_of_interpolation (opt_interp), name_of_backproj(opt_backproj));
   
     if (opt_verbose)
       fprintf (stdout, "%s\n", remark);
@@ -246,17 +284,13 @@ main (const int argc, char *const argv[])
   if (mpi_ct.my_rank == 0) {
     rs_global = raysum_open (rs_name);
     raysum_read (rs_global);
-    print_raysum_info(rs_global);
-    if (opt_verbose) {
-      printf ("Number of detectors: %d\n", rs_global->ndet);
-      printf ("    Number of views: %d\n", rs_global->nview);
-      printf ("             Remark: %s\n", rs_global->remark);
-    }
-  
+    if (opt_verbose)
+      print_raysum_info(rs_global);
+
     mpi_ndet = rs_global->ndet;
     mpi_nview = rs_global->nview;
     mpi_detinc = rs_global->det_inc;
-    mpi_piclen = rs_global->piclen;
+    mpi_phmlen = rs_global->phmlen;
     mpi_rotinc = rs_global->rot_inc;
   }
 
@@ -272,7 +306,7 @@ main (const int argc, char *const argv[])
   MPI_Bcast(&mpi_ndet, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
   MPI_Bcast(&mpi_nview, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
   MPI_Bcast(&mpi_detinc, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&mpi_piclen, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
+  MPI_Bcast(&mpi_phmlen, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
   MPI_Bcast(&mpi_rotinc, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
   MPI_Bcast(&nx, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
   MPI_Bcast(&ny, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
@@ -286,22 +320,12 @@ main (const int argc, char *const argv[])
 
   mpi_ct_calc_work_units(mpi_nview);
 
-  if (opt_debug) {
-    fprintf(stdout, "Calc'd local work units process %d: nviews=%d, local_work_units=%d, start_work_units=%d\n",
-           mpi_ct.my_rank, mpi_nview, mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank], mpi_ct.start_work_unit[mpi_ct.my_rank]);
-    MPI_Barrier(mpi_ct.comm);
-  }
-
   rs_local = raysum_create (NULL, mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank], mpi_ndet);
-  if (opt_debug) {
-    fprintf(stdout, "Created rs_local %lx for process %d: local views=%4d, local dets=%4d\n", (unsigned long int) rs_local, mpi_ct.my_rank, mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank], mpi_ndet);
-    MPI_Barrier(mpi_ct.comm);
-  }
 
   rs_local->ndet = mpi_ndet;
   rs_local->nview = mpi_nview;
   rs_local->det_inc = mpi_detinc;
-  rs_local->piclen = mpi_piclen;
+  rs_local->phmlen = mpi_phmlen;
   rs_local->rot_inc = mpi_rotinc;
 
   if (opt_verbose)
@@ -325,7 +349,7 @@ main (const int argc, char *const argv[])
 #else
   rs_global = raysum_open (rs_name);
   raysum_read (rs_global);
-  if (opt_debug)
+  if (opt_verbose)
     print_raysum_info(rs_global);
 
   im_global = image_create (im_filename, nx, ny);
@@ -340,25 +364,25 @@ main (const int argc, char *const argv[])
   mpi_t2 = MPI_Wtime();
   mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
   MPI_Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, mpi_ct.comm);
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
+  if (mpi_ct.my_rank == 0 && opt_verbose)
     printf("Time to reconstruct = %f, Max time = %f\n", mpi_t, mpi_t_g);
-  }
 #else
   image_reconst (im_global, rs_global, opt_filter, opt_filter_param, 
                 opt_interp, opt_interp_param, opt_backproj, opt_trace);
 #endif
 
 #ifdef MPI_CT
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
-    raysum_close (rs_global);
-  }
-
   if (opt_verbose)
     mpi_t1 = MPI_Wtime();
+
   for (ix = 0; ix < im_local->nx; ix++) {
-    MPI_Reduce(im_local->v[ix], im_global->v[ix], 
-              im_local->ny, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, mpi_ct.comm);
+    void *recvbuf = NULL;
+    if (mpi_ct.my_rank == 0)
+      recvbuf = im_global->v[ix];
+
+    MPI_Reduce(im_local->v[ix], recvbuf, im_local->ny, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, mpi_ct.comm);
   }
+
   if (opt_verbose) {
     mpi_t2 = MPI_Wtime();
     mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
@@ -366,25 +390,26 @@ main (const int argc, char *const argv[])
     if (mpi_ct.my_rank == 0)
       printf("Time to reduce image = %f secs, max time = %f\n", mpi_t, mpi_t_g);
   }
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
-    strncpy (im_global->remark, remark, MAXREMARK);
-    image_save (im_global);
-    time_end = MPI_Wtime();
-    im_global->calctime = time_end - time_start;
-    if (opt_verbose)
-      fprintf (stdout, "Time active = %.2f\n", im_global->calctime);
-    }
-#else  
-  raysum_close (rs_global);
-  strncpy (im_global->remark, remark, MAXREMARK);
-  image_save (im_global);
 
+  if (mpi_ct.my_rank == 0)
+      time_end = MPI_Wtime();
+#else
   time_end = td_current_sec();
-  im_global->calctime = time_end - time_start;
-  if (opt_verbose)
-    fprintf (stdout, "Time active = %.2f secs\n", im_global->calctime);
 #endif
 
+
+#ifdef MPI_CT
+  if (mpi_ct.my_rank == 0)
+#endif
+    {
+      raysum_close (rs_global);
+      strncpy (im_global->remark, remark, sizeof(im_global->remark));
+      im_global->calctime = time_end - time_start;
+      image_save (im_global);
+      if (opt_verbose)
+         fprintf (stdout, "Time active = %.2f\n", im_global->calctime);
+    }
+
 #ifdef MPI_CT
        MPI_Finalize();
 #endif
@@ -402,16 +427,9 @@ static void mpi_scatter_rs (RAYSUM *rs_global, RAYSUM *rs_local, const int opt_d
 
   if (mpi_ct.my_rank == 0) {
     for (iproc = 0; iproc < mpi_ct.nproc; iproc++) {
-      end_work_unit = mpi_ct.start_work_unit[iproc] 
-       + mpi_ct.local_work_units[iproc] 
-       - 1;
-
-      if (opt_debug)
-       fprintf(stdout, "Sending rs data to process %d\n", iproc);
+      end_work_unit = mpi_ct.start_work_unit[iproc] + mpi_ct.local_work_units[iproc]  - 1;
 
       for (iw = mpi_ct.start_work_unit[iproc]; iw <= end_work_unit; iw++) {
-        if (opt_debug)
-         fprintf(stdout, "Sending from process %2d to process %2d: view_angle=%8f, ndet=%5d\n", mpi_ct.my_rank, iproc, rs_global->view[iw]->view_angle, rs_global->view[iw]->ndet);
        MPI_Send(&rs_global->view[iw]->ndet, 1, MPI_INT, iproc, 0, mpi_ct.comm);
        MPI_Send(&rs_global->view[iw]->view_angle, 1, MPI_DOUBLE, iproc, 0, mpi_ct.comm);
        MPI_Send(rs_global->view[iw]->detval, rs_global->ndet, MPI_FLOAT, iproc, 0, mpi_ct.comm);
@@ -419,33 +437,21 @@ static void mpi_scatter_rs (RAYSUM *rs_global, RAYSUM *rs_local, const int opt_d
     }
   }
 
-  if (opt_debug) {
+  if (opt_debug)
     fprintf(stdout, "Receiving rs data in process %d\n", mpi_ct.my_rank);
-    MPI_Barrier(mpi_ct.comm);
-  }
 
   end_work_unit = mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank] - 1;
   for (iw = 0; iw <= end_work_unit; iw++) {
     MPI_Status status;
 
-    if (opt_debug) {
-      fprintf(stdout,"Receiving into rs_local from mpi_scatter_rs, process %2d: rs_local=%lx, ", mpi_ct.my_rank, (unsigned long int) rs_local);
-      fprintf(stdout,"iw=%4d, nrot=%4d, ndet=%4d, view=%lx, detval=%lx\n", iw, rs_local->nview, rs_local->ndet, (unsigned long int) rs_local->view[iw], (unsigned long int) rs_local->view[iw]->detval);
-    }
-
-    // MPI_Recv(&rs_local->view[iw]->ndet, 1, MPI_INT, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
-    // MPI_Recv(&rs_local->view[iw]->view_angle, 1, MPI_DOUBLE, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
-    //    MPI_Recv(rs_local->view[iw]->detval, rs_global->ndet, MPI_FLOAT, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
-
-    if (opt_debug) {
-      fprintf(stdout, "Received view_angle=%8f, ndet=%5d\n", rs_local->view[iw]->view_angle, rs_local->view[iw]->ndet);
-    }
+    MPI_Recv(&rs_local->view[iw]->ndet, 1, MPI_INT, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
+    MPI_Recv(&rs_local->view[iw]->view_angle, 1, MPI_DOUBLE, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
+    MPI_Recv(rs_local->view[iw]->detval, rs_local->ndet, MPI_FLOAT, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
   }
   rs_local->nview = mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank];
   if (opt_debug) {
     MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
     fprintf(stdout, "Done with mpi_scatter_rs in process %2d\n", mpi_ct.my_rank);
-    exit(0);
   }
 }
 
@@ -456,9 +462,18 @@ static void print_raysum_info(const RAYSUM *rs)
   printf ("Number of detectors: %d\n", rs->ndet);
   printf ("    Number of views: %d\n", rs->nview);
   printf ("             Remark: %s\n", rs->remark);
-  printf ("Piclen: %f\n", rs->piclen);
-  printf ("det_start: %f\n", rs->det_start);
-  printf ("det_inc: %f\n", rs->det_inc);
-  printf ("rot_start: %f\n", rs->rot_start);
-  printf ("rot_inc: %f\n", rs->rot_inc);
+  printf ("             phmlen: %f\n", rs->phmlen);
+  printf ("          det_start: %f\n", rs->det_start);
+  printf ("            det_inc: %f\n", rs->det_inc);
+  printf ("          rot_start: %f\n", rs->rot_start);
+  printf ("            rot_inc: %f\n", rs->rot_inc);
+}
+
+#ifndef NO_MAIN
+int 
+main (const int argc, char *const argv[])
+{
+  return (ctrec_main(argc, argv));
 }
+#endif
+