r121: *** empty log message ***
[ctsim.git] / src / ctrec.cpp
diff --git a/src/ctrec.cpp b/src/ctrec.cpp
deleted file mode 100644 (file)
index dc945e3..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,379 +0,0 @@
-/*****************************************************************************
-** FILE IDENTIFICATION
-**
-**   Name:          ctrec.cpp
-**   Purpose:       Reconstruct an image from projections
-**   Programmer:    Kevin Rosenberg
-**   Date Started:  Aug 1984
-**
-**  This is part of the CTSim program
-**  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
-**
-**  $Id: ctrec.cpp,v 1.14 2000/06/25 17:32:24 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
-**  published by the Free Software Foundation.
-**
-**  This program is distributed in the hope that it will be useful,
-**  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
-**  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
-**  GNU General Public License for more details.
-**
-**  You should have received a copy of the GNU General Public License
-**  along with this program; if not, write to the Free Software
-**  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
-******************************************************************************/
-
-#include "ct.h"
-#include "timer.h"
-
-
-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[] =
-{
-  {"interp", 1, 0, O_INTERP},
-  {"filter", 1, 0, O_FILTER},
-  {"filter-param", 1, 0, O_FILTER_PARAM},
-  {"backproj", 1, 0, O_BACKPROJ},
-  {"trace", 1, 0, O_TRACE},
-  {"debug", 0, 0, O_DEBUG},
-  {"verbose", 0, 0, O_VERBOSE},
-  {"help", 0, 0, O_HELP},
-  {"version", 0, 0, O_VERSION},
-  {0, 0, 0, 0}
-};
-
-
-void 
-ctrec_usage (const char *program)
-{
-  cout << "usage: " << fileBasename(program) << " raysum-file image-file nx-image ny-image [OPTIONS]" << endl;
-  cout << "Image reconstruction from raysum projections" << endl;
-  cout << endl;
-  cout << "   raysum-file     Input raysum file" << endl;
-  cout << "   image-file      Output image file in SDF2D format" << endl;
-  cout << "   nx-image        Number of columns in output image" << endl;
-  cout << "   ny-image        Number of rows in output image" << endl;
-  cout << "   --interp        Interpolation method during backprojection" << endl;
-  cout << "       nearest     Nearest neighbor interpolation" << endl;
-  cout << "       linear      Linear interpolation" << endl;
-#if HAVE_BSPLINE_INTERP
-  cout << "       bspline     B-spline interpolation" << endl;
-#endif
-  cout << "    --filter       Filter name" << endl;
-  cout << "       abs_bandlimit Abs * Bandlimiting (default)" << endl;
-  cout << "       abs_sinc      Abs * Sinc" << endl;
-  cout << "       abs_cos       Abs * Cosine" << endl;
-  cout << "       abs_hamming   Abs * Hamming" << endl;
-  cout << "       shepp         Shepp-Logan" << endl;
-  cout << "       bandlimit     Bandlimiting" << endl;
-  cout << "       sinc          Sinc" << endl;
-  cout << "       cos           Cosine" << endl;
-  cout << "       triangle      Triangle" << endl;
-  cout << "       hamming       Hamming" << endl;
-  cout << "    --backproj     Backprojection Method" << endl;
-  cout << "       trig        Trigometric functions at every point" << endl;
-  cout << "       table       Trigometric functions with precalculated table" << endl;
-  cout << "       diff        Difference method" << endl;
-  cout << "       diff2       Optimized difference method (default)" << endl;
-  cout << "       idiff2      Optimized difference method with integer math" << endl;
-  cout << "    --filter-param Alpha level for Hamming filter" << endl;
-  cout << "    --trace        Set tracing to level" << endl;
-  cout << "         none      No tracing (default)" << endl;
-  cout << "         text      Text level tracing" << endl;
-  cout << "         phm       Trace phantom" << endl;
-  cout << "         rays      Trace allrays" << endl;
-  cout << "         plot      Trace plotting" << endl;
-  cout << "         clipping  Trace clipping" << endl;
-  cout << "    --verbose      Turn on verbose mode" << endl;
-  cout << "    --debug        Turn on debug mode" << endl;
-  cout << "    --version      Print version" << endl;
-  cout << "    --help         Print this help message" << endl;
-}
-
-
-#ifdef HAVE_MPI
-static void ScatterProjectionsMPI (MPIWorld& mpiWorld, Projections& projGlobal, Projections& projLocal, const int debug);
-static void ReduceImageMPI (MPIWorld& mpiWorld, ImageFile* imLocal, ImageFile* imGlobal);
-#endif
-
-
-int 
-ctrec_main (int argc, char * argv[])
-{
-  Projections projGlobal;
-  ImageFile* imGlobal = NULL;
-  char* filenameProj = NULL;
-  char* filenameImage = NULL;
-  string remark;
-  char *endptr;
-  int optVerbose = 0;
-  int optDebug = 0;
-  int optTrace = TRACE_NONE;
-  double optFilterParam = -1;
-  string optFilterName = SignalFilter::FILTER_ABS_BANDLIMIT_STR;
-  string optInterpName = Backprojector::INTERP_LINEAR_STR;
-  string optBackprojName = Backprojector::BPROJ_IDIFF2_STR;
-  //  string optFilterMethodName = SignalFilter::FILTER_METHOD_CONVOLUTION_STR;
-  int optInterpParam = 1;
-  int nx, ny;
-#ifdef HAVE_MPI
-  ImageFile* imLocal;
-  int mpi_nview, mpi_ndet;
-  double mpi_detinc, mpi_rotinc, mpi_phmlen;
-  MPIWorld mpiWorld (argc, argv);
-#endif
-
-  Timer timerProgram;
-
-#ifdef HAVE_MPI
-  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
-#endif
-    while (1) {
-      int c = getopt_long(argc, argv, "", my_options, NULL);
-      char *endptr = NULL;
-      
-      if (c == -1)
-       break;
-      
-      switch (c)
-       {
-       case O_INTERP:
-         optInterpName = optarg;
-         break;
-       case O_FILTER:
-         optFilterName = optarg;
-         break;
-       case O_BACKPROJ:
-         optBackprojName = optarg;
-         break;
-       case O_FILTER_PARAM:
-         optFilterParam = strtod(optarg, &endptr);
-         if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
-           ctrec_usage(argv[0]);
-         }
-         break;
-       case O_VERBOSE:
-         optVerbose = 1;
-         break;
-       case O_DEBUG:
-         optDebug = 1;
-         break;
-       case O_TRACE:
-         if ((optTrace = opt_set_trace(optarg)) < 0) {
-           ctrec_usage(argv[0]);
-           return (1);
-         }
-         break;
-        case O_VERSION:
-#ifdef VERSION
-         cout <<  "Version " <<  VERSION << endl;
-#else
-          cout << "Unknown version number" << endl;
-#endif
-         return (0);
-       case O_HELP:
-       case '?':
-         ctrec_usage(argv[0]);
-         return (0);
-       default:
-         ctrec_usage(argv[0]);
-         return (1);
-       }
-    }
-  
-    if (optind + 4 != argc) {
-      ctrec_usage(argv[0]);
-      return (1);
-    }
-
-    filenameProj = argv[optind];
-  
-    filenameImage = argv[optind + 1];
-  
-    nx = strtol(argv[optind + 2], &endptr, 10);
-    ny = strtol(argv[optind + 3], &endptr, 10);
-  
-    ostringstream filterDesc;
-    if (optFilterParam >= 0)
-      filterDesc << optFilterName << ": alpha=" << optFilterParam; 
-    else
-      filterDesc << optFilterName;
-
-    ostringstream label;
-    label << "Reconstruct: " << nx << "x" << ny << ", " << filterDesc.str() << ", " << optInterpName << ", " << optBackprojName;
-    remark = label.str();
-  
-    if (optVerbose)
-      cout << "Remark: " << remark << endl;
-#ifdef HAVE_MPI
-  }
-#endif
-
-#ifdef HAVE_MPI
-  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
-    projGlobal.read (filenameProj);
-    if (optVerbose)
-      projGlobal.printScanInfo();
-
-    mpi_ndet = projGlobal.nDet();
-    mpi_nview = projGlobal.nView();
-    mpi_detinc = projGlobal.detInc();
-    mpi_phmlen = projGlobal.phmLen();
-    mpi_rotinc = projGlobal.rotInc();
-  }
-
-  TimerCollectiveMPI timerBcast (mpiWorld.getComm());
-  mpiWorld.BcastString (optBackprojName);
-  mpiWorld.BcastString (optFilterName);
-  mpiWorld.BcastString (optInterpName);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&optVerbose, 1, MPI::INT, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&optDebug, 1, MPI::INT, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&optTrace, 1, MPI::INT, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&optFilterParam, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&optInterpParam, 1, MPI::INT, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_ndet, 1, MPI::INT, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_nview, 1, MPI::INT, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_detinc, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_phmlen, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_rotinc, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&nx, 1, MPI::INT, 0);
-  mpiWorld.getComm().Bcast (&ny, 1, MPI::INT, 0);
-  if (optVerbose)
-      timerBcast.timerEndAndReport ("Time to broadcast variables");
-
-  mpiWorld.setTotalWorkUnits (mpi_nview);
-
-  Projections projLocal (mpiWorld.getMyLocalWorkUnits(), mpi_ndet);
-  projLocal.setDetInc (mpi_detinc);
-  projLocal.setPhmLen (mpi_phmlen);
-  projLocal.setRotInc (mpi_rotinc);
-
-  TimerCollectiveMPI timerScatter (mpiWorld.getComm());
-  ScatterProjectionsMPI (mpiWorld, projGlobal, projLocal, optDebug);
-  if (optVerbose)
-      timerScatter.timerEndAndReport ("Time to scatter projections");
-
-  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
-    imGlobal = new ImageFile (filenameImage, nx, ny);
-    imGlobal->fileCreate();
-  }
-
-  imLocal = new ImageFile (nx, ny);
-#else
-  projGlobal.read (filenameProj);
-  if (optVerbose)
-    projGlobal.printScanInfo();
-
-  imGlobal = new ImageFile (filenameImage, nx, ny);
-  imGlobal->fileCreate();
-#endif
-
-#ifdef HAVE_MPI
-  TimerCollectiveMPI timerReconstruct (mpiWorld.getComm());
-  projLocal.reconstruct (*imLocal, optFilterName.c_str(), optFilterParam, optInterpName.c_str(), optInterpParam, optBackprojName.c_str(), optTrace);
-  if (optVerbose)
-      timerReconstruct.timerEndAndReport ("Time to reconstruct");
-
-  TimerCollectiveMPI timerReduce (mpiWorld.getComm());
-  ReduceImageMPI (mpiWorld, imLocal, imGlobal);
-  if (optVerbose)
-      timerReduce.timerEndAndReport ("Time to reduce image");
-#else
-  projGlobal.reconstruct (*imGlobal, optFilterName.c_str(), optFilterParam, optInterpName.c_str(), optInterpParam, optBackprojName.c_str(), optTrace);
-#endif
-
-#ifdef HAVE_MPI
-  if (mpiWorld.getRank() == 0)
-#endif
-    {
-      double calcTime = timerProgram.timerEnd();
-      imGlobal->arrayDataWrite ();
-      imGlobal->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, projGlobal.remark(), projGlobal.calcTime());
-      imGlobal->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, remark.c_str(), calcTime);
-      imGlobal->fileClose ();
-      if (optVerbose)
-       cout << "Run time: " << calcTime << " seconds" << endl;
-    }
-#ifdef HAVE_MPI
-  MPI::Finalize();
-#endif
-
-  return (0);
-}
-
-
-//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
-// MPI Support Routines
-//
-//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-#ifdef HAVE_MPI
-static void ScatterProjectionsMPI (MPIWorld& mpiWorld, Projections& projGlobal, Projections& projLocal, const int optDebug)
-{
-  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
-    for (int iProc = 0; iProc < mpiWorld.getNumProcessors(); iProc++) {
-      for (int iw = mpiWorld.getStartWorkUnit(iProc); iw <= mpiWorld.getEndWorkUnit(iProc); iw++) {
-       DetectorArray& detarray = projGlobal.getDetectorArray( iw );
-       int nDet = detarray.nDet();
-       DetectorValue* detval = detarray.detValues();
-
-       double viewAngle = detarray.viewAngle();
-       mpiWorld.getComm().Send(&nDet, 1, MPI::INT, iProc, 0);
-       mpiWorld.getComm().Send(&viewAngle, 1, MPI::DOUBLE, iProc, 0);
-       mpiWorld.getComm().Send(detval, nDet, MPI::FLOAT, iProc, 0);
-      }
-    }
-  }
-
-  for (int iw = 0; iw < mpiWorld.getMyLocalWorkUnits(); iw++) {
-    MPI::Status status;
-    int nDet;
-    double viewAngle;
-    DetectorValue* detval = projLocal.getDetectorArray(iw).detValues();
-
-    mpiWorld.getComm().Recv(&nDet, 1, MPI::INT, 0, 0, status);
-    mpiWorld.getComm().Recv(&viewAngle, 1, MPI::DOUBLE, 0, 0, status);
-    mpiWorld.getComm().Recv(detval, nDet, MPI::FLOAT, 0, 0, status);
-    projLocal.getDetectorArray(iw).setViewAngle( viewAngle );
-  }
-}
-
-static void
-ReduceImageMPI (MPIWorld& mpiWorld, ImageFile* imLocal, ImageFile* imGlobal)
-{
-  ImageFileArray vLocal = imLocal->getArray();
-
-  for (int ix = 0; ix < imLocal->nx(); ix++) {
-    void *recvbuf = NULL;
-    if (mpiWorld.getRank() == 0) {
-      ImageFileArray vGlobal = imGlobal->getArray();
-      recvbuf = vGlobal[ix];
-    }
-    mpiWorld.getComm().Reduce (vLocal[ix], recvbuf, imLocal->ny(), imLocal->getMPIDataType(), MPI::SUM, 0);
-  }
-}
-
-#endif
-
-
-#ifndef NO_MAIN
-int 
-main (int argc, char* argv[])
-{
-  int retval = 1;
-
-  try {
-    retval = ctrec_main(argc, argv);
-  } catch (exception e) {
-    cerr << "Exception: " << e.what() << endl;
-  } catch (...) {
-    cerr << "Unknown exception" << endl;
-  }
-
-  return (retval);
-}
-#endif
-