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) 1983-2009 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  14 **  published by the Free Software Foundation.
  15 **
  16 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  17 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19 **  GNU General Public License for more details.
  20 **
  21 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  22 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  23 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  24 ******************************************************************************/
  25
  26
  27 #include "ct.h"
  28 #include "timer.h"
  29
  30 enum {O_ADD, O_SUB, O_MUL, O_DIVIDE, O_COMP, O_ROW_PLOT, O_COLUMN_PLOT, O_VERBOSE, O_HELP, O_VERSION};
  31
  32 static struct option my_options[] =
  33 {
  34   {"add", 0, 0, O_ADD},
  35   {"sub", 0, 0, O_SUB},
  36   {"multiply", 0, 0, O_MUL},
  37   {"divide", 0, 0, O_DIVIDE},
  38   {"comp", 0, 0, O_COMP},
  39   {"column-plot", 1, 0, O_COLUMN_PLOT},
  40   {"row-plot", 1, 0, O_ROW_PLOT},
  41   {"verbose", 0, 0, O_VERBOSE},
  42   {"help", 0, 0, O_HELP},
  43   {"version", 0, 0, O_VERSION},
  44   {0, 0, 0, 0}
  45 };
  46
  47 static const char* g_szIdStr = "$Id$";
  48
  49 void
  50 if2_usage (const char *program)
  51 {
  52   std::cout << "usage: " << fileBasename(program) << " infile1 infile2 outfile [OPTIONS]\n";
  53   std::cout << "Perform functions on two input image files\n";
  54   std::cout << std::endl;
  55   std::cout << "     infile1            Name of first input IF file\n";
  56   std::cout << "     infile2            Name of second input IF file\n";
  57   std::cout << "     outfile            Name of output Image or Plot file\n";
  58   std::cout << "     --add              Add images\n";
  59   std::cout << "     --sub              Subtract image 2 from image 1\n";
  60   std::cout << "     --mul              Multiply images\n";
  61   std::cout << "     --comp             Compare images\n";
  62   std::cout << "     --column-plot n    Plot column\n";
  63   std::cout << "     --row-plot n       Plot row\n";
  64   std::cout << "     --verbose          Verbose modem\n";
  65   std::cout << "     --version          Print version\n";
  66   std::cout << "     --help             Print this help message\n";
  67 }
  68
  69 int
  70 if2_main (int argc, char *const argv[])
  71 {
  72   ImageFile* pim_in1;
  73   ImageFile* pim_in2;
  74   ImageFile* pim_out = NULL;
  75   std::string in_file1;
  76   std::string in_file2;
  77   std::string strOutFile;
  78   int opt_verbose = 0;
  79   int opt_add = 0;
  80   int opt_sub = 0;
  81   int opt_mul = 0;
  82   bool opt_divide = false;
  83   int opt_comp = 0;
  84   bool opt_bImageOutputFile = false;
  85   bool opt_bPlotOutputFile = false;
  86   int opt_rowPlot = -1;
  87   int opt_columnPlot = -1;
  88   Timer timerProgram;
  89
  90   while (1) {
  91     char* endptr;
  92     int c = getopt_long (argc, argv, "", my_options, NULL);
  93
  94     if (c == -1)
  95       break;
  96
  97     switch (c) {
  98     case O_ADD:
  99       opt_add = 1;
 100       opt_bImageOutputFile = true;
 101       break;
 102     case O_SUB :
 103       opt_sub = 1;
 104       opt_bImageOutputFile = true;
 105       break;
 106     case O_MUL:
 107       opt_mul = 1;
 108       opt_bImageOutputFile = true;
 109       break;
 110     case O_DIVIDE:
 111       opt_divide = true;
 112       opt_bImageOutputFile = true;
 113       break;
 114     case O_ROW_PLOT:
 115       opt_rowPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 116       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 117         if2_usage(argv[0]);
 118       }
 119       opt_bPlotOutputFile = true;
 120       break;
 121     case O_COLUMN_PLOT:
 122       opt_columnPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 123       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 124         if2_usage(argv[0]);
 125       }
 126       opt_bPlotOutputFile = true;
 127       break;
 128     case O_COMP:
 129       opt_comp = 1;
 130       break;
 131     case O_VERBOSE:
 132       opt_verbose = 1;
 133       break;
 134     case O_VERSION:
 135 #ifdef VERSION
 136       std::cout << "Version " << VERSION << std::endl << g_szIdStr << std::endl;
 137 #else
 138       std::cout << "Unknown version number\n";
 139 #endif
 140       return (0);
 141     case O_HELP:
 142     case '?':
 143       if2_usage(argv[0]);
 144       return (0);
 145     default:
 146       if2_usage(argv[0]);
 147       return (1);
 148     }
 149   }
 150
 151   if ((opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && (optind + 3 != argc)) {
 152     if2_usage(argv[0]);
 153     return (1);
 154   }
 155   else if (! (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && optind + 2 != argc) {
 156     if2_usage(argv[0]);
 157     return (1);
 158   }
 159
 160   in_file1 = argv[optind];
 161   in_file2 = argv[optind + 1];
 162   if (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile)
 163     strOutFile = argv[optind + 2];
 164
 165   pim_in1 = new ImageFile ();
 166   pim_in2 = new ImageFile ();
 167   ImageFile& im_in1 = *pim_in1;
 168   ImageFile& im_in2 = *pim_in2;
 169
 170   if (! im_in1.fileRead(in_file1) || ! im_in2.fileRead(in_file2)) {
 171     sys_error (ERR_WARNING, "Error reading an image");
 172     return (1);
 173   }
 174
 175   if (im_in1.nx() != im_in2.nx() || im_in1.ny() != im_in2.ny()) {
 176     sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image 1 (%d,%d) and image 2 (%d,%d) do not match",
 177       im_in1.nx(), im_in1.ny(), im_in2.nx(), im_in2.ny());
 178     return(1);
 179   }
 180   if (im_in1.nx() < 0 || im_in1.ny() < 0) {
 181     sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image < 0");
 182     return(1);
 183   }
 184
 185   ImageFileArray v1 = im_in1.getArray();
 186   ImageFileArray v2 = im_in2.getArray();
 187   ImageFileArray vout = NULL;
 188
 189   if (opt_bImageOutputFile && opt_bPlotOutputFile) {
 190     sys_error (ERR_SEVERE, "Both Image and Plot output files can not be selected simultaneously");
 191     return (1);
 192   }
 193   if (opt_bImageOutputFile) {
 194     pim_out = new ImageFile (im_in1.nx(), im_in1.ny());
 195     vout = pim_out->getArray();
 196   }
 197
 198   std::string strOperation;
 199   int nx = im_in1.nx();
 200   int ny = im_in1.ny();
 201   int nx2 = im_in2.nx();
 202   int ny2 = im_in2.ny();
 203
 204   if (opt_add) {
 205     strOperation = "Add Images";
 206     im_in1.addImages (im_in2, *pim_out);
 207   } else if (opt_sub) {
 208     strOperation = "Subtract Images";
 209     im_in1.subtractImages (im_in2, *pim_out);
 210   } else if (opt_mul) {
 211     strOperation = "Multiply Images";
 212     im_in1.multiplyImages (im_in2, *pim_out);
 213   } else if (opt_divide) {
 214     strOperation = "Divide Images";
 215     im_in1.divideImages (im_in2, *pim_out);
 216   }
 217   if (opt_comp) {
 218     double d, r, e;
 219     im_in1.comparativeStatistics (im_in2, d, r, e);
 220     std::cout << "d=" << d << ", r=" << r << ", e=" << e << std::endl;
 221   }
 222
 223   int i;
 224   if (opt_columnPlot > 0) {
 225     if (opt_columnPlot >= nx || opt_columnPlot >= nx2) {
 226       sys_error (ERR_SEVERE, "column-plot > nx");
 227       return (1);
 228     }
 229     double* plot_xaxis = new double [nx];
 230     for (i = 0; i < nx; i++)
 231       plot_xaxis[i] = i;
 232
 233     PlotFile plotFile (3, nx);
 234
 235     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);
 236     plotFile.addColumn (1, v1[opt_columnPlot]);
 237     plotFile.addColumn (2, v2[opt_columnPlot]);
 238     std::ostringstream os;
 239     os << "Column " << opt_columnPlot << " Comparison";
 240     plotFile.addDescription (os.str().c_str());
 241     std::string title("title ");
 242     title += os.str();
 243     plotFile.addEzsetCommand (title.c_str());
 244     plotFile.addEzsetCommand ("xlabel Column");
 245     plotFile.addEzsetCommand ("ylabel Pixel Value");
 246     plotFile.addEzsetCommand ("box");
 247     plotFile.addEzsetCommand ("grid");
 248     plotFile.addEzsetCommand ("xticks major 5");
 249
 250     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());
 251
 252     delete plot_xaxis;
 253   }
 254
 255   if (opt_rowPlot > 0) {
 256     if (opt_rowPlot >= ny || opt_rowPlot >= ny2) {
 257       sys_error (ERR_SEVERE, "row_plot > ny");
 258       return (1);
 259     }
 260     double* plot_xaxis = new double [ny];
 261     double* v1Row = new double [ny];
 262     double* v2Row = new double [ny2];
 263
 264     for (i = 0; i < ny; i++)
 265       plot_xaxis[i] = i;
 266     for (i = 0; i < ny; i++)
 267       v1Row[i] = v1[i][opt_rowPlot];
 268     for (i = 0; i < ny2; i++)
 269       v2Row[i] = v2[i][opt_rowPlot];
 270
 271     PlotFile plotFile (3, ny);
 272
 273     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);
 274     plotFile.addColumn (1, v1Row);
 275     plotFile.addColumn (2, v2Row);
 276     std::ostringstream os;
 277     os << "Row " << opt_rowPlot << " Comparison";
 278     plotFile.addDescription (os.str().c_str());
 279     std::string title("title ");
 280     title += os.str();
 281     plotFile.addEzsetCommand (title.c_str());
 282     plotFile.addEzsetCommand ("xlabel Row");
 283     plotFile.addEzsetCommand ("ylabel Pixel Value");
 284     plotFile.addEzsetCommand ("box");
 285     plotFile.addEzsetCommand ("grid");
 286     plotFile.addEzsetCommand ("xticks major 5");
 287
 288     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());
 289
 290     delete plot_xaxis;
 291     delete v1Row;
 292     delete v2Row;
 293   }
 294
 295   if (opt_bImageOutputFile) {
 296     pim_out->labelsCopy (im_in1, "if2 file 1: ");
 297     pim_out->labelsCopy (im_in2, "if2 file 2: ");
 298     pim_out->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, strOperation.c_str(), timerProgram.timerEnd());
 299     pim_out->fileWrite (strOutFile);
 300   }
 301
 302   return (0);
 303 }
 304
 305 #ifndef NO_MAIN
 306 int
 307 main (int argc, char *const argv[])
 308 {
 309   int retval = 1;
 310
 311   try {
 312     retval = if2_main(argc, argv);
 313   } catch (exception e) {
 314     std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl;
 315   } catch (...) {
 316     std::cerr << "Unknown exception\n";
 317   }
 318
 319   return (retval);
 320 }
 321 #endif
 322