libctsim/imagefile.cpp

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **      Name:         imagefile.cpp
   5 **      Purpose:      Imagefile classes
   6 **      Programmer:   Kevin Rosenberg
   7 **      Date Started: June 2000
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: imagefile.cpp,v 1.25 2000/12/29 15:45:06 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 "ct.h"
  29
  30
  31 F32Image::F32Image (int nx, int ny)\r
  32 : Array2dFile (nx, ny, sizeof(kfloat32), Array2dFile::PIXEL_FLOAT32)\r
  33 {\r
  34 }\r
  35 \r
  36 F32Image::F32Image (void)\r
  37 : Array2dFile()\r
  38 {\r
  39         setPixelFormat (Array2dFile::PIXEL_FLOAT32);\r
  40         setPixelSize (sizeof(kfloat32));\r
  41 }\r
  42 \r
  43 F64Image::F64Image (int nx, int ny)\r
  44 : Array2dFile (nx, ny, sizeof(kfloat64), Array2dFile::PIXEL_FLOAT64)\r
  45 {\r
  46 }\r
  47 \r
  48 F64Image::F64Image (void)\r
  49 : Array2dFile ()\r
  50 {\r
  51         setPixelFormat (PIXEL_FLOAT64);\r
  52         setPixelSize (sizeof(kfloat64));\r
  53 }\r
  54
  55 void
  56 ImageFile::filterResponse (const char* const domainName, double bw, const char* const filterName, double filt_param)
  57 {
  58         int hx = (m_nx - 1) / 2;
  59         int hy = (m_ny - 1) / 2;
  60         ImageFileArray v = getArray();
  61         SignalFilter filter (filterName, domainName, bw, filt_param);
  62
  63         for (int i = -hx; i <= hx; i++) {
  64                 for (int j = -hy; j <= hy; j++) {
  65       double r = ::sqrt (i * i + j * j);
  66
  67                         v[i+hx][j+hy] = filter.response (r);
  68                 }
  69         }
  70 }
  71
  72 int
  73 ImageFile::display (void) const
  74 {
  75     double pmin, pmax;
  76
  77     getMinMax (pmin, pmax);
  78
  79     return (displayScaling (1, pmin, pmax));
  80 }
  81
  82 int
  83 ImageFile::displayScaling (const int scale, const ImageFileValue pmin, const ImageFileValue pmax) const
  84 {
  85     int nx = m_nx;
  86     int ny = m_ny;
  87     ImageFileArrayConst v = getArray();
  88     if (v == NULL || nx == 0 || ny == 0)
  89                 return 0;
  90
  91 #if HAVE_G2_H
  92     int* pPens = new int [nx * ny * scale * scale ];
  93
  94     double view_scale = 255 / (pmax - pmin);
  95     int id_X11 = g2_open_X11 (nx * scale, ny * scale);
  96     int grayscale[256];
  97     for (int i = 0; i < 256; i++) {
  98                 double cval = i / 255.;
  99                 grayscale[i] = g2_ink (id_X11, cval, cval, cval);
 100     }
 101
 102     for (int iy = ny - 1; iy >= 0; iy--) {
 103                 int iRowPos = ((ny - 1 - iy) * scale) * (nx * scale);
 104                 for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
 105                         int cval = static_cast<int>((v[ix][iy] - pmin) * view_scale);
 106                         if (cval < 0)
 107                                 cval = 0;
 108                         else if (cval > 255)
 109                                 cval = 255;
 110                         for (int sy = 0; sy < scale; sy++)
 111                                 for (int sx = 0; sx < scale; sx++)
 112                                         pPens[iRowPos+(sy * nx * scale)+(sx + (ix * scale))] = grayscale[cval];
 113                 }
 114     }
 115
 116     g2_image (id_X11, 0., 0., nx * scale, ny * scale, pPens);
 117
 118     delete pPens;
 119     return (id_X11);
 120 #else
 121     return 0;
 122 #endif
 123 }
 124
 125
 126
 127 // ImageFile::comparativeStatistics    Calculate comparative stats
 128 //
 129 // OUTPUT
 130 //   d   Normalized root mean squared distance measure
 131 //   r   Normalized mean absolute distance measure
 132 //   e   Worst case distance measure
 133 //
 134 // REFERENCES
 135 //  G.T. Herman, Image Reconstruction From Projections, 1980
 136
 137 bool
 138 ImageFile::comparativeStatistics (const ImageFile& imComp, double& d, double& r, double& e) const
 139 {
 140     if (imComp.nx() != m_nx && imComp.ny() != m_ny) {
 141                 sys_error (ERR_WARNING, "Image sizes differ [ImageFile::comparativeStatistics]");
 142                 return false;
 143     }
 144     ImageFileArrayConst v = getArray();
 145     if (v == NULL || m_nx == 0 || m_ny == 0)
 146                 return false;
 147
 148     ImageFileArrayConst vComp = imComp.getArray();
 149
 150     double myMean = 0.;
 151     for (unsigned int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {
 152                 for (unsigned int iy = 0; iy < m_ny; iy++) {
 153                         myMean += v[ix][iy];
 154                 }
 155     }
 156     myMean /= (m_nx * m_ny);
 157
 158     double sqErrorSum = 0.;
 159     double absErrorSum = 0.;
 160     double sqDiffFromMeanSum = 0.;
 161     double absValueSum = 0.;
 162     for (unsigned int ix2 = 0; ix2 < m_nx; ix2++) {
 163                 for (unsigned int iy = 0; iy < m_ny; iy++) {
 164                         double diff = v[ix2][iy] - vComp[ix2][iy];
 165                         sqErrorSum += diff * diff;
 166                         absErrorSum += fabs(diff);
 167                         double diffFromMean = v[ix2][iy] - myMean;
 168                         sqDiffFromMeanSum += diffFromMean * diffFromMean;
 169                         absValueSum += fabs(v[ix2][iy]);
 170                 }
 171     }
 172
 173     d = ::sqrt (sqErrorSum / sqDiffFromMeanSum);
 174     r = absErrorSum / absValueSum;
 175
 176     int hx = m_nx / 2;
 177     int hy = m_ny / 2;
 178     double eMax = -1;
 179     for (int ix3 = 0; ix3 < hx; ix3++) {
 180                 for (int iy = 0; iy < hy; iy++) {
 181                         double avgPixel = 0.25 * (v[2*ix3][2*iy] + v[2*ix3+1][2*iy] + v[2*ix3][2*iy+1] + v[2*ix3+1][2*iy+1]);
 182                         double avgPixelComp = 0.25 * (vComp[2*ix3][2*iy] + vComp[2*ix3+1][2*iy] + vComp[2*ix3][2*iy+1] + vComp[2*ix3+1][2*iy+1]);
 183                         double error = fabs (avgPixel - avgPixelComp);
 184                         if (error > eMax)
 185                                 eMax = error;
 186                 }
 187     }
 188
 189     e = eMax;
 190
 191     return true;
 192 }
 193
 194
 195 bool
 196 ImageFile::printComparativeStatistics (const ImageFile& imComp, std::ostream& os) const
 197 {
 198         double d, r, e;
 199
 200         if (comparativeStatistics (imComp, d, r, e)) {
 201                 os << "  Normalized root mean squared distance (d): " << d << std::endl;
 202                 os << "      Normalized mean absolute distance (r): " << r << std::endl;
 203                 os << "Worst case distance (2x2 pixel average) (e): " << e << std::endl;
 204                 return true;
 205         }
 206         return false;
 207 }
 208
 209
 210 void
 211 ImageFile::printStatistics (std::ostream& os) const
 212 {
 213     double min, max, mean, mode, median, stddev;
 214
 215     statistics (min, max, mean, mode, median, stddev);
 216
 217     os << "   min: " << min << std::endl;
 218     os << "   max: " << max << std::endl;
 219     os << "  mean: " << mean << std::endl;
 220     os << "  mode: " << mode << std::endl;
 221     os << "median: " << median << std::endl;
 222     os << "stddev: " << stddev << std::endl;
 223 }
 224
 225
 226 void
 227 ImageFile::statistics (double& min, double& max, double& mean, double& mode, double& median, double& stddev) const
 228 {
 229     int nx = m_nx;
 230     int ny = m_ny;
 231     ImageFileArrayConst v = getArray();
 232
 233     if (v == NULL || nx == 0 || ny == 0)
 234                 return;
 235 \r
 236         std::vector<double> vecImage;\r
 237         int iVec = 0;\r
 238         vecImage.resize (nx * ny);\r
 239     for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {\r
 240                 for (int iy = 0; iy < ny; iy++)\r
 241                         vecImage[iVec++] = v[ix][iy];\r
 242         }\r
 243 \r
 244         vectorNumericStatistics (vecImage, nx * ny, min, max, mean, mode, median, stddev);\r
 245 }
 246
 247
 248 void
 249 ImageFile::getMinMax (double& min, double& max) const
 250 {
 251     int nx = m_nx;
 252     int ny = m_ny;
 253     ImageFileArrayConst v = getArray();
 254
 255     if (v == NULL || nx == 0 || ny == 0)
 256                 return;
 257
 258     min = v[0][0];
 259     max = v[0][0];
 260     for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
 261                 for (int iy = 0; iy < ny; iy++) {
 262                         if (v[ix][iy] > max)
 263                                 max = v[ix][iy];
 264                         if (v[ix][iy] < min)
 265                                 min = v[ix][iy];
 266                 }
 267     }
 268 }
 269 \r
 270 bool\r
 271 ImageFile::subtractImages (const ImageFile& rRHS, ImageFile& result) const\r
 272 {\r
 273   if (m_nx != rRHS.nx() || m_ny != rRHS.ny() || m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 274     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::subtractImage]");\r
 275     return false;\r
 276   }\r
 277 \r
 278   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 279   ImageFileArrayConst vRHS = rRHS.getArray();\r
 280   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 281 \r
 282   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 283     ImageFileColumnConst in1 = vLHS[ix];\r
 284     ImageFileColumnConst in2 = vRHS[ix];\r
 285     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 286     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 287         *out++ = *in1++ - *in2++;\r
 288   }\r
 289 \r
 290     return true;\r
 291 }\r
 292
 293 bool\r
 294 ImageFile::addImages (const ImageFile& rRHS, ImageFile& result) const\r
 295 {\r
 296   if (m_nx != rRHS.nx() || m_ny != rRHS.ny() || m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 297     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::subtractImage]");\r
 298     return false;\r
 299   }\r
 300 \r
 301   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 302   ImageFileArrayConst vRHS = rRHS.getArray();\r
 303   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 304 \r
 305   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 306     ImageFileColumnConst in1 = vLHS[ix];\r
 307     ImageFileColumnConst in2 = vRHS[ix];\r
 308     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 309     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 310         *out++ = *in1++ + *in2++;\r
 311   }\r
 312 \r
 313     return true;\r
 314 }\r
 315 \r
 316 bool\r
 317 ImageFile::multiplyImages (const ImageFile& rRHS, ImageFile& result) const\r
 318 {\r
 319   if (m_nx != rRHS.nx() || m_ny != rRHS.ny() || m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 320     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::subtractImage]");\r
 321     return false;\r
 322   }\r
 323 \r
 324   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 325   ImageFileArrayConst vRHS = rRHS.getArray();\r
 326   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 327 \r
 328   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 329     ImageFileColumnConst in1 = vLHS[ix];\r
 330     ImageFileColumnConst in2 = vRHS[ix];\r
 331     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 332     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 333         *out++ = *in1++ * *in2++;\r
 334   }\r
 335 \r
 336     return true;\r
 337 }\r
 338 \r
 339 bool\r
 340 ImageFile::divideImages (const ImageFile& rRHS, ImageFile& result) const\r
 341 {\r
 342   if (m_nx != rRHS.nx() || m_ny != rRHS.ny() || m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 343     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::subtractImage]");\r
 344     return false;\r
 345   }\r
 346 \r
 347   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 348   ImageFileArrayConst vRHS = rRHS.getArray();\r
 349   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 350 \r
 351   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 352     ImageFileColumnConst in1 = vLHS[ix];\r
 353     ImageFileColumnConst in2 = vRHS[ix];\r
 354     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 355     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++) {\r
 356       if (*in2 != 0.)\r
 357         *out++ = *in1++ / *in2++;\r
 358       else\r
 359         *out++ = 0;\r
 360     }\r
 361   }\r
 362 \r
 363     return true;\r
 364 }\r
 365 \r
 366 \r
 367 bool\r
 368 ImageFile::invertPixelValues (ImageFile& result) const\r
 369 {\r
 370   if (m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 371     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::invertPixelValues]");\r
 372     return false;\r
 373   }\r
 374 \r
 375   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 376   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 377 \r
 378   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 379     ImageFileColumnConst in = vLHS[ix];\r
 380     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 381     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 382         *out++ = - *in++;\r
 383   }\r
 384 \r
 385   return true;\r
 386 }\r
 387 \r
 388 bool\r
 389 ImageFile::sqrt (ImageFile& result) const\r
 390 {\r
 391   if (m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 392     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::invertPixelValues]");\r
 393     return false;\r
 394   }\r
 395 \r
 396   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 397   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 398 \r
 399   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 400     ImageFileColumnConst in = vLHS[ix];\r
 401     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 402     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 403       if (*in < 0)\r
 404         *out++ = -::sqrt(-*in++);\r
 405       else\r
 406         *out++ = ::sqrt(*in++);\r
 407   }\r
 408 \r
 409   return true;\r
 410 }\r
 411 \r
 412 bool\r
 413 ImageFile::log (ImageFile& result) const\r
 414 {\r
 415   if (m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 416     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::invertPixelValues]");\r
 417     return false;\r
 418   }\r
 419 \r
 420   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 421   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 422 \r
 423   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 424     ImageFileColumnConst in = vLHS[ix];\r
 425     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 426     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 427       if (*in <= 0)\r
 428         *out++ = 0;\r
 429       else\r
 430         *out++ = ::log(*in++);\r
 431   }\r
 432 \r
 433   return true;\r
 434 }\r
 435 \r
 436 bool\r
 437 ImageFile::exp (ImageFile& result) const\r
 438 {\r
 439   if (m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 440     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::invertPixelValues]");\r
 441     return false;\r
 442   }\r
 443 \r
 444   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 445   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 446 \r
 447   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 448     ImageFileColumnConst in = vLHS[ix];\r
 449     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 450     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 451       *out++ = ::exp (*in++);\r
 452   }\r
 453 \r
 454   return true;\r
 455 }\r
 456 \r
 457 bool\r
 458 ImageFile::FFTMagnitude (ImageFile& result) const\r
 459 {\r
 460   if (m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 461     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::invertPixelValues]");\r
 462     return false;\r
 463   }\r
 464 \r
 465   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 466   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 467 \r
 468   int ix, iy;\r
 469   double* pY = new double [m_ny];\r
 470   std::complex<double>** complexOut = new std::complex<double>* [m_nx];\r
 471   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 472     complexOut[ix] = new std::complex<double> [m_ny];\r
 473 \r
 474   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 475     for (iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 476       pY[iy] = vLHS[ix][iy];\r
 477     ProcessSignal::finiteFourierTransform (pY, complexOut[ix], m_ny,  ProcessSignal::FORWARD);\r
 478   }\r
 479   delete pY;\r
 480 \r
 481   std::complex<double>* pX = new std::complex<double> [m_nx];\r
 482   std::complex<double>* complexOutCol = new std::complex<double> [m_nx];\r
 483   for (iy = 0; iy < m_ny; iy++) {\r
 484     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 485       pX[ix] = complexOut[ix][iy];\r
 486     ProcessSignal::finiteFourierTransform (pX, complexOutCol, m_nx, ProcessSignal::FORWARD);\r
 487     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 488       complexOut[ix][iy] = complexOutCol[ix];\r
 489   }\r
 490   delete [] pX;\r
 491 \r
 492   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 493     ProcessSignal::shuffleFourierToNaturalOrder (complexOut[ix], m_ny);\r
 494 \r
 495   \r
 496   for (iy = 0; iy < m_ny; iy++) {\r
 497     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 498       complexOutCol[ix] = complexOut[ix][iy];\r
 499     ProcessSignal::shuffleFourierToNaturalOrder (complexOutCol, m_nx);;\r
 500     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 501       complexOut[ix][iy] = complexOutCol[ix];\r
 502 \r
 503   }\r
 504   delete [] complexOutCol;\r
 505 \r
 506   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 507     for (iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 508       vResult[ix][iy] = std::abs (complexOut[ix][iy]);\r
 509 \r
 510   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 511     delete [] complexOut[ix];\r
 512 \r
 513   delete [] complexOut;\r
 514 \r
 515   return true;\r
 516 }\r
 517 \r
 518 bool\r
 519 ImageFile::FFTPhase (ImageFile& result) const\r
 520 {\r
 521   if (m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 522     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::invertPixelValues]");\r
 523     return false;\r
 524   }\r
 525 \r
 526   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 527   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 528 \r
 529   int ix, iy;\r
 530   double* pY = new double [m_ny];\r
 531   std::complex<double>** complexOut = new std::complex<double>* [m_nx];\r
 532   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 533     complexOut[ix] = new std::complex<double> [m_ny];\r
 534 \r
 535   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 536     for (iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 537       pY[iy] = vLHS[ix][iy];\r
 538     ProcessSignal::finiteFourierTransform (pY, complexOut[ix], m_ny,  ProcessSignal::FORWARD);\r
 539   }\r
 540   delete pY;\r
 541 \r
 542   std::complex<double>* pX = new std::complex<double> [m_nx];\r
 543   std::complex<double>* complexOutCol = new std::complex<double> [m_nx];\r
 544   for (iy = 0; iy < m_ny; iy++) {\r
 545     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 546       pX[ix] = complexOut[ix][iy];\r
 547     ProcessSignal::finiteFourierTransform (pX, complexOutCol, m_nx, ProcessSignal::FORWARD);\r
 548     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 549       complexOut[ix][iy] = complexOutCol[ix];\r
 550   }\r
 551   delete [] pX;\r
 552 \r
 553   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 554     ProcessSignal::shuffleFourierToNaturalOrder (complexOut[ix], m_ny);\r
 555 \r
 556   \r
 557   for (iy = 0; iy < m_ny; iy++) {\r
 558     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 559       complexOutCol[ix] = complexOut[ix][iy];\r
 560     ProcessSignal::shuffleFourierToNaturalOrder (complexOutCol, m_nx);;\r
 561     for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 562       complexOut[ix][iy] = complexOutCol[ix];\r
 563 \r
 564   }\r
 565   delete [] complexOutCol;\r
 566 \r
 567   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 568     for (iy = 0; iy < m_ny; iy++)\r
 569       vResult[ix][iy] = atan (complexOut[ix][iy].imag / complexOut[ix][iy].real);\r
 570 \r
 571   for (ix = 0; ix < m_nx; ix++)\r
 572     delete [] complexOut[ix];\r
 573 \r
 574   delete [] complexOut;\r
 575 \r
 576   return true;\r
 577 }\r
 578 \r
 579 bool\r
 580 ImageFile::square (ImageFile& result) const\r
 581 {\r
 582   if (m_nx != result.nx() || m_ny != result.ny()) {\r
 583     sys_error (ERR_WARNING, "Difference sizes of images [ImageFile::invertPixelValues]");\r
 584     return false;\r
 585   }\r
 586 \r
 587   ImageFileArrayConst vLHS = getArray();\r
 588   ImageFileArray vResult = result.getArray();\r
 589 \r
 590   for (int ix = 0; ix < m_nx; ix++) {\r
 591     ImageFileColumnConst in = vLHS[ix];\r
 592     ImageFileColumn out = vResult[ix];\r
 593     for (int iy = 0; iy < m_ny; iy++) {\r
 594         *out++ = *in * *in;\r
 595         in++;\r
 596     }\r
 597   }\r
 598 \r
 599   return true;\r
 600 }\r
 601 \r
 602 \r
 603 void
 604 ImageFile::writeImagePGM (const char *outfile, int nxcell, int nycell, double densmin, double densmax)
 605 {
 606         FILE *fp;
 607         int nx = m_nx;
 608         int ny = m_ny;
 609         ImageFileArray v = getArray();
 610
 611         unsigned char* rowp = new unsigned char [nx * nxcell];
 612
 613         if ((fp = fopen (outfile, "wb")) == NULL)
 614                 return;
 615
 616         fprintf(fp, "P5\n");
 617         fprintf(fp, "%d %d\n", nx, ny);
 618         fprintf(fp, "255\n");
 619
 620         for (int irow = ny - 1; irow >= 0; irow--) {
 621                 for (int icol = 0; icol < nx; icol++) {
 622                         int pos = icol * nxcell;
 623                         double dens = (v[icol][irow] - densmin) / (densmax - densmin);
 624                         dens = clamp (dens, 0., 1.);
 625                         for (int p = pos; p < pos + nxcell; p++) {
 626                                 rowp[p] = static_cast<unsigned int> (dens * 255.);
 627                         }
 628                 }
 629                 for (int ir = 0; ir < nycell; ir++) {
 630                         for (int ic = 0; ic < nx * nxcell; ic++)
 631                                 fputc( rowp[ic], fp );
 632                 }
 633         }
 634         \r
 635         delete rowp;
 636         fclose(fp);
 637 }
 638
 639 void
 640 ImageFile::writeImagePGMASCII (const char *outfile, int nxcell, int nycell, double densmin, double densmax)
 641 {
 642         FILE *fp;
 643         int nx = m_nx;
 644         int ny = m_ny;
 645         ImageFileArray v = getArray();
 646
 647         unsigned char* rowp = new unsigned char [nx * nxcell];
 648
 649         if ((fp = fopen (outfile, "wb")) == NULL)
 650                 return;
 651
 652         fprintf(fp, "P2\n");
 653         fprintf(fp, "%d %d\n", nx, ny);
 654         fprintf(fp, "255\n");
 655
 656         for (int irow = ny - 1; irow >= 0; irow--) {
 657                 for (int icol = 0; icol < nx; icol++) {
 658                         int pos = icol * nxcell;
 659                         double dens = (v[icol][irow] - densmin) / (densmax - densmin);
 660                         dens = clamp (dens, 0., 1.);
 661                         for (int p = pos; p < pos + nxcell; p++) {
 662                                 rowp[p] = static_cast<unsigned int> (dens * 255.);
 663                         }
 664                 }
 665                 for (int ir = 0; ir < nycell; ir++) {
 666                         for (int ic = 0; ic < nx * nxcell; ic++)
 667                                 fprintf(fp, "%d ", rowp[ic]);
 668                         fprintf(fp, "\n");
 669                 }
 670         }
 671         \r
 672         delete rowp;
 673         fclose(fp);
 674 }
 675
 676
 677 #ifdef HAVE_PNG
 678 void
 679 ImageFile::writeImagePNG (const char *outfile, int bitdepth, int nxcell, int nycell, double densmin, double densmax)
 680 {
 681         FILE *fp;
 682         png_structp png_ptr;
 683         png_infop info_ptr;
 684         double max_out_level = (1 << bitdepth) - 1;
 685         int nx = m_nx;
 686         int ny = m_ny;
 687         ImageFileArray v = getArray();
 688
 689         unsigned char* rowp = new unsigned char [nx * nxcell * (bitdepth / 8)];
 690
 691         if ((fp = fopen (outfile, "wb")) == NULL)
 692                 return;
 693
 694         png_ptr = png_create_write_struct (PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
 695         if (! png_ptr)
 696                 return;
 697
 698         info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);
 699         if (! info_ptr) {
 700                 png_destroy_write_struct(&png_ptr, (png_infopp) NULL);
 701                 fclose(fp);
 702                 return;
 703         }
 704
 705         if (setjmp(png_ptr->jmpbuf)) {
 706                 png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);
 707                 fclose(fp);
 708                 return;
 709         }
 710
 711         png_init_io(png_ptr, fp);
 712
 713         png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, nx * nxcell, ny * nycell, bitdepth, PNG_COLOR_TYPE_GRAY, PNG_INTERLACE_NONE, PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE, PNG_FILTER_TYPE_DEFAULT);
 714
 715         png_write_info(png_ptr, info_ptr);
 716         for (int irow = ny - 1; irow >= 0; irow--) {
 717                 png_bytep row_pointer = rowp;
 718
 719                 for (int icol = 0; icol < nx; icol++) {
 720                         int pos = icol * nxcell;
 721                         double dens = (v[icol][irow] - densmin) / (densmax - densmin);
 722                         dens = clamp (dens, 0., 1.);
 723                         unsigned int outval = static_cast<unsigned int> (dens * max_out_level);
 724
 725                         for (int p = pos; p < pos + nxcell; p++) {
 726                                 if (bitdepth == 8)
 727                                         rowp[p] = outval;
 728                                 else {
 729                                         int rowpos = p * 2;
 730                                         rowp[rowpos] = (outval >> 8) & 0xFF;
 731                                         rowp[rowpos+1] = (outval & 0xFF);
 732                                 }
 733                         }
 734                 }
 735                 for (int ir = 0; ir < nycell; ir++)
 736                         png_write_rows (png_ptr, &row_pointer, 1);
 737         }
 738
 739         png_write_end(png_ptr, info_ptr);
 740         png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);
 741         delete rowp;\r
 742
 743         fclose(fp);
 744 }
 745 #endif
 746
 747 #ifdef HAVE_GD
 748 #include "gd.h"
 749 static const int N_GRAYSCALE=256;
 750
 751 void
 752 ImageFile::writeImageGIF (const char *outfile, int nxcell, int nycell, double densmin, double densmax)
 753 {
 754         gdImagePtr gif;
 755         FILE *out;
 756         int gs_indices[N_GRAYSCALE];
 757         int nx = m_nx;
 758         int ny = m_ny;
 759         ImageFileArray v = getArray();
 760
 761         unsigned char rowp [nx * nxcell];
 762         if (rowp == NULL)
 763                 return;
 764
 765         gif = gdImageCreate(nx * nxcell, ny * nycell);
 766         for (int i = 0; i < N_GRAYSCALE; i++)
 767                 gs_indices[i] = gdImageColorAllocate(gif, i, i, i);
 768
 769         int lastrow = ny * nycell - 1;
 770         for (int irow = 0; irow < ny; irow++) {
 771                 int rpos = irow * nycell;
 772                 for (int ir = rpos; ir < rpos + nycell; ir++) {
 773                         for (int icol = 0; icol < nx; icol++) {
 774                                 int cpos = icol * nxcell;
 775                                 double dens = (v[icol][irow] - densmin) / (densmax - densmin);
 776                                 dens = clamp(dens, 0., 1.);
 777                                 for (int ic = cpos; ic < cpos + nxcell; ic++) {
 778                                         rowp[ic] = (unsigned int) (dens * (double) (N_GRAYSCALE - 1));
 779                                         gdImageSetPixel(gif, ic, lastrow - ir, gs_indices[rowp[ic]]);
 780                                 }
 781                         }
 782                 }
 783         }
 784
 785         if ((out = fopen(outfile,"w")) == NULL) {
 786                 sys_error(ERR_FATAL, "Error opening output file %s for writing", outfile);
 787                 return (1);
 788         }
 789         gdImageGif(gif,out);
 790         fclose(out);
 791         gdImageDestroy(gif);
 792 }
 793 #endif
 794