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: if2.cpp,v 1.3 2000/12/19 21:37:51 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
  29 #include "ct.h"
  30 #include "timer.h"
  31
  32 enum {O_ADD, O_SUB, O_MUL, 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   {"mul", 0, 0, O_MUL},
  39   {"comp", 0, 0, O_COMP},
  40   {"column-plot", 1, 0, O_COLUMN_PLOT},
  41   {"row-plot", 1, 0, O_ROW_PLOT},
  42   {"verbose", 0, 0, O_VERBOSE},
  43   {"help", 0, 0, O_HELP},
  44   {"version", 0, 0, O_VERSION},
  45   {0, 0, 0, 0}
  46 };
  47
  48 static const char* g_szIdStr = "$Id: if2.cpp,v 1.3 2000/12/19 21:37:51 kevin Exp $";
  49
  50 void
  51 if2_usage (const char *program)
  52 {
  53   std::cout << "usage: " << fileBasename(program) << " infile1 infile2 outfile [OPTIONS]\n";
  54   std::cout << "Perform functions on two input image files\n";
  55   std::cout << std::endl;
  56   std::cout << "     infile1            Name of first input IF file\n";
  57   std::cout << "     infile2            Name of second input IF file\n";
  58   std::cout << "     outfile            Name of output Image or Plot file\n";
  59   std::cout << "     --add              Add images\n";
  60   std::cout << "     --sub              Subtract image 2 from image 1\n";
  61   std::cout << "     --mul              Multiply images\n";
  62   std::cout << "     --comp             Compare images\n";
  63   std::cout << "     --column-plot n    Plot column\n";
  64   std::cout << "     --row-plot n       Plot row\n";
  65   std::cout << "     --verbose          Verbose modem\n";
  66   std::cout << "     --version          Print version\n";
  67   std::cout << "     --help             Print this help message\n";
  68 }
  69
  70 int
  71 if2_main (int argc, char *const argv[])
  72 {
  73   ImageFile* pim_in1;
  74   ImageFile* pim_in2;
  75   ImageFile* pim_out = NULL;
  76   std::string in_file1;
  77   std::string in_file2;
  78   std::string strOutFile;
  79   int opt_verbose = 0;
  80   int opt_add = 0;
  81   int opt_sub = 0;
  82   int opt_mul = 0;
  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_ROW_PLOT:
 111       opt_rowPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 112       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 113         if2_usage(argv[0]);
 114       }
 115       opt_bPlotOutputFile = true;
 116       break;
 117     case O_COLUMN_PLOT:
 118       opt_columnPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 119       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 120         if2_usage(argv[0]);
 121       }
 122       opt_bPlotOutputFile = true;
 123       break;
 124     case O_COMP:
 125       opt_comp = 1;
 126       break;
 127     case O_VERBOSE:
 128       opt_verbose = 1;
 129       break;
 130     case O_VERSION:
 131 #ifdef VERSION
 132       std::cout << "Version " << VERSION << std::endl << g_szIdStr << std::endl;
 133 #else
 134       std::cout << "Unknown version number\n";
 135 #endif
 136       return (0);
 137     case O_HELP:
 138     case '?':
 139       if2_usage(argv[0]);
 140       return (0);
 141     default:
 142       if2_usage(argv[0]);
 143       return (1);
 144     }
 145   }
 146
 147   if ((opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && (optind + 3 != argc)) {
 148     if2_usage(argv[0]);
 149     return (1);
 150   }
 151   else if (! (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && optind + 2 != argc) {
 152     if2_usage(argv[0]);
 153     return (1);
 154   }
 155
 156   in_file1 = argv[optind];
 157   in_file2 = argv[optind + 1];
 158   if (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile)
 159     strOutFile = argv[optind + 2];
 160
 161   pim_in1 = new ImageFile ();
 162   pim_in2 = new ImageFile ();
 163   ImageFile& im_in1 = *pim_in1;
 164   ImageFile& im_in2 = *pim_in2;
 165
 166   if (! im_in1.fileRead(in_file1) || ! im_in2.fileRead(in_file2)) {
 167       sys_error (ERR_WARNING, "Error reading an image");
 168       return (1);
 169   }
 170
 171   if (im_in1.nx() != im_in2.nx() || im_in1.ny() != im_in2.ny()) {
 172     sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image 1 (%d,%d) and image 2 (%d,%d) do not match",
 173             im_in1.nx(), im_in1.ny(), im_in2.nx(), im_in2.ny());
 174     return(1);
 175   }
 176   if (im_in1.nx() < 0 || im_in1.ny() < 0) {
 177       sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image < 0");
 178       return(1);
 179   }
 180
 181   ImageFileArray v1 = im_in1.getArray();
 182   ImageFileArray v2 = im_in2.getArray();
 183   ImageFileArray vout = NULL;
 184
 185   if (opt_bImageOutputFile && opt_bPlotOutputFile) {
 186     sys_error (ERR_SEVERE, "Both Image and Plot output files can not be selected simultaneously");
 187     return (1);
 188   }
 189   if (opt_bImageOutputFile) {
 190     pim_out = new ImageFile (im_in1.nx(), im_in1.ny());
 191     vout = pim_out->getArray();
 192   }
 193
 194   std::string strOperation;
 195   int nx = im_in1.nx();
 196   int ny = im_in1.ny();
 197   int nx2 = im_in2.nx();
 198   int ny2 = im_in2.ny();
 199
 200   if (opt_add) {
 201     strOperation = "Add Images";
 202     for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
 203       ImageFileColumn in1 = v1[ix];
 204       ImageFileColumn in2 = v2[ix];
 205       ImageFileColumn out = vout[ix];
 206       for (int iy = 0; iy < ny; iy++)
 207         *out++ = *in1++ + *in2++;
 208     }
 209   } else if (opt_sub) {
 210     strOperation = "Subtract Images";
 211     for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
 212       ImageFileColumn in1 = v1[ix];
 213       ImageFileColumn in2 = v2[ix];
 214       ImageFileColumn out = vout[ix];
 215       for (int iy = 0; iy < ny; iy++)
 216           *out++ = *in1++ - *in2++;
 217     }
 218   } else if (opt_mul) {
 219     strOperation = "Multiply Images";
 220     for (int ix = 0; ix < nx; ix++) {
 221       ImageFileColumn in1 = v1[ix];
 222       ImageFileColumn in2 = v2[ix];
 223       ImageFileColumn out = vout[ix];
 224       for (int iy = 0; iy < ny; iy++)
 225         *out++ = *in1++ * *in2++;
 226     }
 227   }
 228   if (opt_comp) {
 229     double d, r, e;
 230     im_in1.comparativeStatistics (im_in2, d, r, e);
 231     std::cout << "d=" << d << ", r=" << r << ", e=" << e << std::endl;
 232   }
 233 \r
 234   int i;
 235   if (opt_columnPlot > 0) {
 236     if (opt_columnPlot >= nx || opt_columnPlot >= nx2) {
 237       sys_error (ERR_SEVERE, "column-plot > nx");
 238       return (1);
 239     }
 240     double* plot_xaxis = new double [nx];
 241     for (i = 0; i < nx; i++)
 242       plot_xaxis[i] = i;
 243 \r
 244     PlotFile plotFile (3, nx);\r
 245 \r
 246     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);\r
 247     plotFile.addColumn (1, v1[opt_columnPlot]);\r
 248     plotFile.addColumn (2, v2[opt_columnPlot]);\r
 249     plotFile.setTitle ("Column Plot");\r
 250     plotFile.setXLabel ("Column");\r
 251     plotFile.setYLabel ("Pixel Value");\r
 252 \r
 253     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());\r
 254 \r
 255 #if HAVE_SGP
 256     SGPDriver driver ("Column Plot");
 257     SGP sgp (driver);
 258     EZPlot ezplot (sgp);
 259     ezplot.ezset ("clear.");
 260     ezplot.ezset ("xticks major 5.");
 261     ezplot.ezset ("xlabel Column");
 262     ezplot.ezset ("title Column Plot");
 263     ezplot.ezset ("ylabel Pixel");
 264     ezplot.ezset ("box.");
 265     ezplot.ezset ("grid.");
 266     ezplot.addCurve (plot_xaxis, v1[opt_columnPlot], im_in1.ny());
 267     ezplot.addCurve (plot_xaxis, v2[opt_columnPlot], im_in2.ny());
 268     ezplot.plot();
 269     std::cout << "Press enter to continue" << flush;
 270     cio_kb_getc();
 271 #endif
 272     delete plot_xaxis;
 273   }
 274
 275   if (opt_rowPlot > 0) {
 276     if (opt_rowPlot >= ny || opt_rowPlot >= ny2) {
 277       sys_error (ERR_SEVERE, "row_plot > ny");
 278       return (1);
 279     }
 280     double* plot_xaxis = new double [ny];
 281     double* v1Row = new double [ny];\r
 282         double* v2Row = new double [ny2];
 283
 284     for (i = 0; i < ny; i++)
 285       plot_xaxis[i] = i;
 286     for (i = 0; i < ny; i++)
 287       v1Row[i] = v1[i][opt_rowPlot];
 288     for (i = 0; i < ny2; i++)
 289       v2Row[i] = v2[i][opt_rowPlot];
 290
 291     PlotFile plotFile (3, ny);
 292
 293     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);
 294     plotFile.addColumn (1, v1Row);
 295     plotFile.addColumn (2, v2Row);
 296     plotFile.setTitle ("Row Plot");
 297     plotFile.setXLabel ("Row");
 298     plotFile.setYLabel ("Pixel Value");
 299
 300     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());
 301
 302 #if HAVE_SGP
 303     SGPDriver driver ("Row Plot");
 304     SGP sgp (driver);
 305     EZPlot ezplot (sgp);
 306     ezplot.ezset ("clear.");
 307     ezplot.ezset ("xticks major 5.");
 308     ezplot.ezset ("title Row Plot");
 309     ezplot.ezset ("xlabel Row");
 310     ezplot.ezset ("ylabel Pixel");
 311     ezplot.ezset ("box.");
 312     ezplot.ezset ("grid.");
 313     ezplot.addCurve (plot_xaxis, v1Row, im_in1.nx());
 314     ezplot.addCurve (plot_xaxis, v2Row, im_in2.nx());
 315     ezplot.plot();
 316     std::cout << "Press enter to continue" << flush;
 317     cio_kb_getc();
 318 #endif
 319         delete plot_xaxis;\r
 320         delete v1Row;\r
 321         delete v2Row;\r
 322   }
 323
 324   if (opt_bImageOutputFile) {
 325     pim_out->labelsCopy (im_in1, "if2 file 1: ");
 326     pim_out->labelsCopy (im_in2, "if2 file 2: ");
 327     pim_out->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, strOperation.c_str(), timerProgram.timerEnd());
 328     pim_out->fileWrite (strOutFile);
 329   }
 330 \r
 331   return (0);
 332 }
 333
 334 #ifndef NO_MAIN
 335 int
 336 main (int argc, char *const argv[])
 337 {
 338   int retval = 1;
 339
 340   try {
 341     retval = if2_main(argc, argv);
 342   } catch (exception e) {
 343     std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl;
 344   } catch (...) {
 345     std::cerr << "Unknown exception\n";
 346   }
 347
 348   return (retval);
 349 }
 350 #endif
 351