include/fourier.h

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **   Name:          fourier.h
   5 **   Purpose:       Header for Fourier transform functions
   6 **   Programmer:    Kevin Rosenberg
   7 **   Date Started:  Dec 2000
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (c) 1983-2001 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: fourier.h,v 1.7 2001/03/21 21:45:31 kevin Exp $
  13 **
  14 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  16 **  published by the Free Software Foundation.
  17 **
  18 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  19 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  21 **  GNU General Public License for more details.
  22 **
  23 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  24 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  25 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  26 ******************************************************************************/
  27
  28 #include <complex>
  29
  30 class ImageFile;
  31
  32 class Fourier {
  33 public:
  34     static void shuffleFourierToNaturalOrder (ImageFile& im);
  35     static void shuffleNaturalToFourierOrder (ImageFile& im);
  36
  37 // Odd Number of Points
  38 //   Natural Frequency Order: -(n-1)/2...-1,0,1...(n-1)/2
  39 //   Fourier Frequency Order: 0, 1..(n-1)/2,-(n-1)/2...-1
  40 // Even Number of Points
  41 //   Natural Frequency Order: -n/2...-1,0,1...((n/2)-1)
  42 //   Fourier Frequency Order: 0,1...((n/2)-1),-n/2...-1
  43     template<class T>
  44     static void shuffleNaturalToFourierOrder (T* pVector, const int n)
  45     {
  46       T* pTemp = new T [n];
  47       int i;
  48       if (isOdd(n)) { // Odd
  49         int iHalfN = (n - 1) / 2;
  50
  51         pTemp[0] = pVector[iHalfN];
  52         for (i = 0; i < iHalfN; i++)
  53           pTemp[i + 1] = pVector[i + 1 + iHalfN];
  54         for (i = 0; i < iHalfN; i++)
  55           pTemp[i + iHalfN + 1] = pVector[i];
  56       } else {     // Even
  57         int iHalfN = n / 2;
  58         pTemp[0] = pVector[iHalfN];
  59         for (i = 0; i < iHalfN - 1; i++)
  60         pTemp[i + 1] = pVector[i + iHalfN + 1];
  61         for (i = 0; i < iHalfN; i++)
  62           pTemp[i + iHalfN] = pVector[i];
  63       }
  64
  65     for (i = 0; i < n; i++)
  66       pVector[i] = pTemp[i];
  67     delete pTemp;
  68   }
  69
  70   template<class T>
  71   static void shuffleFourierToNaturalOrder (T* pVector, const int n)
  72   {
  73     T* pTemp = new T [n];
  74     int i;
  75     if (isOdd(n)) { // Odd
  76       int iHalfN = (n - 1) / 2;
  77
  78       pTemp[iHalfN] = pVector[0];
  79       for (i = 0; i < iHalfN; i++)
  80         pTemp[i + 1 + iHalfN] = pVector[i + 1];
  81       for (i = 0; i < iHalfN; i++)
  82         pTemp[i] = pVector[i + iHalfN + 1];
  83     } else {     // Even
  84       int iHalfN = n / 2;
  85       pTemp[iHalfN] = pVector[0];
  86       for (i = 0; i < iHalfN; i++)
  87         pTemp[i] = pVector[i + iHalfN];
  88       for (i = 0; i < iHalfN - 1; i++)
  89         pTemp[i + iHalfN + 1] = pVector[i+1];
  90     }
  91
  92     for (i = 0; i < n; i++)
  93       pVector[i] = pTemp[i];
  94     delete pTemp;
  95   }
  96 #if 0
  97     static void shuffleNaturalToFourierOrder (float* pdVector, const int n);
  98     static void shuffleNaturalToFourierOrder (double* pdVector, const int n);
  99     static void shuffleNaturalToFourierOrder (std::complex<double>* pdVector, const int n);
 100     static void shuffleFourierToNaturalOrder (float* pdVector, const int n);
 101     static void shuffleFourierToNaturalOrder (double* pdVector, const int n);
 102     static void shuffleFourierToNaturalOrder (std::complex<double>* pdVector, const int n);
 103 #endif
 104 };
 105
 106