tools/if2.cpp

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **   Name:          if2.cpp
   5 **   Purpose:       Manipulate two image files
   6 **   Programmer:    Kevin Rosenberg
   7 **   Date Started:  May 2000
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id$
  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
  29 #include "ct.h"
  30 #include "timer.h"
  31
  32 enum {O_ADD, O_SUB, O_MUL, O_DIVIDE, O_COMP, O_ROW_PLOT, O_COLUMN_PLOT, O_VERBOSE, O_HELP, O_VERSION};
  33
  34 static struct option my_options[] =
  35 {
  36   {"add", 0, 0, O_ADD},
  37   {"sub", 0, 0, O_SUB},
  38   {"multiply", 0, 0, O_MUL},
  39   {"divide", 0, 0, O_DIVIDE},
  40   {"comp", 0, 0, O_COMP},
  41   {"column-plot", 1, 0, O_COLUMN_PLOT},
  42   {"row-plot", 1, 0, O_ROW_PLOT},
  43   {"verbose", 0, 0, O_VERBOSE},
  44   {"help", 0, 0, O_HELP},
  45   {"version", 0, 0, O_VERSION},
  46   {0, 0, 0, 0}
  47 };
  48
  49 static const char* g_szIdStr = "$Id$";
  50
  51 void
  52 if2_usage (const char *program)
  53 {
  54   std::cout << "usage: " << fileBasename(program) << " infile1 infile2 outfile [OPTIONS]\n";
  55   std::cout << "Perform functions on two input image files\n";
  56   std::cout << std::endl;
  57   std::cout << "     infile1            Name of first input IF file\n";
  58   std::cout << "     infile2            Name of second input IF file\n";
  59   std::cout << "     outfile            Name of output Image or Plot file\n";
  60   std::cout << "     --add              Add images\n";
  61   std::cout << "     --sub              Subtract image 2 from image 1\n";
  62   std::cout << "     --mul              Multiply images\n";
  63   std::cout << "     --comp             Compare images\n";
  64   std::cout << "     --column-plot n    Plot column\n";
  65   std::cout << "     --row-plot n       Plot row\n";
  66   std::cout << "     --verbose          Verbose modem\n";
  67   std::cout << "     --version          Print version\n";
  68   std::cout << "     --help             Print this help message\n";
  69 }
  70
  71 int
  72 if2_main (int argc, char *const argv[])
  73 {
  74   ImageFile* pim_in1;
  75   ImageFile* pim_in2;
  76   ImageFile* pim_out = NULL;
  77   std::string in_file1;
  78   std::string in_file2;
  79   std::string strOutFile;
  80   int opt_verbose = 0;
  81   int opt_add = 0;
  82   int opt_sub = 0;
  83   int opt_mul = 0;
  84   bool opt_divide = false;
  85   int opt_comp = 0;
  86   bool opt_bImageOutputFile = false;
  87   bool opt_bPlotOutputFile = false;
  88   int opt_rowPlot = -1;
  89   int opt_columnPlot = -1;
  90   Timer timerProgram;
  91
  92   while (1) {
  93     char* endptr;
  94     int c = getopt_long (argc, argv, "", my_options, NULL);
  95
  96     if (c == -1)
  97       break;
  98
  99     switch (c) {
 100     case O_ADD:
 101       opt_add = 1;
 102       opt_bImageOutputFile = true;
 103       break;
 104     case O_SUB :
 105       opt_sub = 1;
 106       opt_bImageOutputFile = true;
 107       break;
 108     case O_MUL:
 109       opt_mul = 1;
 110       opt_bImageOutputFile = true;
 111       break;
 112     case O_DIVIDE:
 113       opt_divide = true;
 114       opt_bImageOutputFile = true;
 115       break;
 116     case O_ROW_PLOT:
 117       opt_rowPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 118       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 119         if2_usage(argv[0]);
 120       }
 121       opt_bPlotOutputFile = true;
 122       break;
 123     case O_COLUMN_PLOT:
 124       opt_columnPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 125       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 126         if2_usage(argv[0]);
 127       }
 128       opt_bPlotOutputFile = true;
 129       break;
 130     case O_COMP:
 131       opt_comp = 1;
 132       break;
 133     case O_VERBOSE:
 134       opt_verbose = 1;
 135       break;
 136     case O_VERSION:
 137 #ifdef VERSION
 138       std::cout << "Version " << VERSION << std::endl << g_szIdStr << std::endl;
 139 #else
 140       std::cout << "Unknown version number\n";
 141 #endif
 142       return (0);
 143     case O_HELP:
 144     case '?':
 145       if2_usage(argv[0]);
 146       return (0);
 147     default:
 148       if2_usage(argv[0]);
 149       return (1);
 150     }
 151   }
 152
 153   if ((opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && (optind + 3 != argc)) {
 154     if2_usage(argv[0]);
 155     return (1);
 156   }
 157   else if (! (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && optind + 2 != argc) {
 158     if2_usage(argv[0]);
 159     return (1);
 160   }
 161
 162   in_file1 = argv[optind];
 163   in_file2 = argv[optind + 1];
 164   if (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile)
 165     strOutFile = argv[optind + 2];
 166
 167   pim_in1 = new ImageFile ();
 168   pim_in2 = new ImageFile ();
 169   ImageFile& im_in1 = *pim_in1;
 170   ImageFile& im_in2 = *pim_in2;
 171
 172   if (! im_in1.fileRead(in_file1) || ! im_in2.fileRead(in_file2)) {
 173     sys_error (ERR_WARNING, "Error reading an image");
 174     return (1);
 175   }
 176
 177   if (im_in1.nx() != im_in2.nx() || im_in1.ny() != im_in2.ny()) {
 178     sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image 1 (%d,%d) and image 2 (%d,%d) do not match",
 179       im_in1.nx(), im_in1.ny(), im_in2.nx(), im_in2.ny());
 180     return(1);
 181   }
 182   if (im_in1.nx() < 0 || im_in1.ny() < 0) {
 183     sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image < 0");
 184     return(1);
 185   }
 186
 187   ImageFileArray v1 = im_in1.getArray();
 188   ImageFileArray v2 = im_in2.getArray();
 189   ImageFileArray vout = NULL;
 190
 191   if (opt_bImageOutputFile && opt_bPlotOutputFile) {
 192     sys_error (ERR_SEVERE, "Both Image and Plot output files can not be selected simultaneously");
 193     return (1);
 194   }
 195   if (opt_bImageOutputFile) {
 196     pim_out = new ImageFile (im_in1.nx(), im_in1.ny());
 197     vout = pim_out->getArray();
 198   }
 199
 200   std::string strOperation;
 201   int nx = im_in1.nx();
 202   int ny = im_in1.ny();
 203   int nx2 = im_in2.nx();
 204   int ny2 = im_in2.ny();
 205
 206   if (opt_add) {
 207     strOperation = "Add Images";
 208     im_in1.addImages (im_in2, *pim_out);
 209   } else if (opt_sub) {
 210     strOperation = "Subtract Images";
 211     im_in1.subtractImages (im_in2, *pim_out);
 212   } else if (opt_mul) {
 213     strOperation = "Multiply Images";
 214     im_in1.multiplyImages (im_in2, *pim_out);
 215   } else if (opt_divide) {
 216     strOperation = "Divide Images";
 217     im_in1.divideImages (im_in2, *pim_out);
 218   }
 219   if (opt_comp) {
 220     double d, r, e;
 221     im_in1.comparativeStatistics (im_in2, d, r, e);
 222     std::cout << "d=" << d << ", r=" << r << ", e=" << e << std::endl;
 223   }
 224
 225   int i;
 226   if (opt_columnPlot > 0) {
 227     if (opt_columnPlot >= nx || opt_columnPlot >= nx2) {
 228       sys_error (ERR_SEVERE, "column-plot > nx");
 229       return (1);
 230     }
 231     double* plot_xaxis = new double [nx];
 232     for (i = 0; i < nx; i++)
 233       plot_xaxis[i] = i;
 234
 235     PlotFile plotFile (3, nx);
 236
 237     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);
 238     plotFile.addColumn (1, v1[opt_columnPlot]);
 239     plotFile.addColumn (2, v2[opt_columnPlot]);
 240     std::ostringstream os;
 241     os << "Column " << opt_columnPlot << " Comparison";
 242     plotFile.addDescription (os.str().c_str());
 243     std::string title("title ");
 244     title += os.str();
 245     plotFile.addEzsetCommand (title.c_str());
 246     plotFile.addEzsetCommand ("xlabel Column");
 247     plotFile.addEzsetCommand ("ylabel Pixel Value");
 248     plotFile.addEzsetCommand ("box");
 249     plotFile.addEzsetCommand ("grid");
 250     plotFile.addEzsetCommand ("xticks major 5");
 251
 252     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());
 253
 254     delete plot_xaxis;
 255   }
 256
 257   if (opt_rowPlot > 0) {
 258     if (opt_rowPlot >= ny || opt_rowPlot >= ny2) {
 259       sys_error (ERR_SEVERE, "row_plot > ny");
 260       return (1);
 261     }
 262     double* plot_xaxis = new double [ny];
 263     double* v1Row = new double [ny];
 264     double* v2Row = new double [ny2];
 265
 266     for (i = 0; i < ny; i++)
 267       plot_xaxis[i] = i;
 268     for (i = 0; i < ny; i++)
 269       v1Row[i] = v1[i][opt_rowPlot];
 270     for (i = 0; i < ny2; i++)
 271       v2Row[i] = v2[i][opt_rowPlot];
 272
 273     PlotFile plotFile (3, ny);
 274
 275     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);
 276     plotFile.addColumn (1, v1Row);
 277     plotFile.addColumn (2, v2Row);
 278     std::ostringstream os;
 279     os << "Row " << opt_rowPlot << " Comparison";
 280     plotFile.addDescription (os.str().c_str());
 281     std::string title("title ");
 282     title += os.str();
 283     plotFile.addEzsetCommand (title.c_str());
 284     plotFile.addEzsetCommand ("xlabel Row");
 285     plotFile.addEzsetCommand ("ylabel Pixel Value");
 286     plotFile.addEzsetCommand ("box");
 287     plotFile.addEzsetCommand ("grid");
 288     plotFile.addEzsetCommand ("xticks major 5");
 289
 290     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());
 291
 292     delete plot_xaxis;
 293     delete v1Row;
 294     delete v2Row;
 295   }
 296
 297   if (opt_bImageOutputFile) {
 298     pim_out->labelsCopy (im_in1, "if2 file 1: ");
 299     pim_out->labelsCopy (im_in2, "if2 file 2: ");
 300     pim_out->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, strOperation.c_str(), timerProgram.timerEnd());
 301     pim_out->fileWrite (strOutFile);
 302   }
 303
 304   return (0);
 305 }
 306
 307 #ifndef NO_MAIN
 308 int
 309 main (int argc, char *const argv[])
 310 {
 311   int retval = 1;
 312
 313   try {
 314     retval = if2_main(argc, argv);
 315   } catch (exception e) {
 316     std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl;
 317   } catch (...) {
 318     std::cerr << "Unknown exception\n";
 319   }
 320
 321   return (retval);
 322 }
 323 #endif
 324