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   UNUSED(opt_verbose);
  90
  91   while (1) {
  92     char* endptr;
  93     int c = getopt_long (argc, argv, "", my_options, NULL);
  94
  95     if (c == -1)
  96       break;
  97
  98     switch (c) {
  99     case O_ADD:
 100       opt_add = 1;
 101       opt_bImageOutputFile = true;
 102       break;
 103     case O_SUB :
 104       opt_sub = 1;
 105       opt_bImageOutputFile = true;
 106       break;
 107     case O_MUL:
 108       opt_mul = 1;
 109       opt_bImageOutputFile = true;
 110       break;
 111     case O_DIVIDE:
 112       opt_divide = true;
 113       opt_bImageOutputFile = true;
 114       break;
 115     case O_ROW_PLOT:
 116       opt_rowPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 117       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 118         if2_usage(argv[0]);
 119       }
 120       opt_bPlotOutputFile = true;
 121       break;
 122     case O_COLUMN_PLOT:
 123       opt_columnPlot = strtol(optarg, &endptr, 10);
 124       if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
 125         if2_usage(argv[0]);
 126       }
 127       opt_bPlotOutputFile = true;
 128       break;
 129     case O_COMP:
 130       opt_comp = 1;
 131       break;
 132     case O_VERBOSE:
 133       opt_verbose = 1;
 134       break;
 135     case O_VERSION:
 136 #ifdef VERSION
 137       std::cout << "Version " << VERSION << std::endl << g_szIdStr << std::endl;
 138 #else
 139       std::cout << "Unknown version number\n";
 140 #endif
 141       return (0);
 142     case O_HELP:
 143     case '?':
 144       if2_usage(argv[0]);
 145       return (0);
 146     default:
 147       if2_usage(argv[0]);
 148       return (1);
 149     }
 150   }
 151
 152   if ((opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && (optind + 3 != argc)) {
 153     if2_usage(argv[0]);
 154     return (1);
 155   }
 156   else if (! (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile) && optind + 2 != argc) {
 157     if2_usage(argv[0]);
 158     return (1);
 159   }
 160
 161   in_file1 = argv[optind];
 162   in_file2 = argv[optind + 1];
 163   if (opt_bImageOutputFile || opt_bPlotOutputFile)
 164     strOutFile = argv[optind + 2];
 165
 166   pim_in1 = new ImageFile ();
 167   pim_in2 = new ImageFile ();
 168   ImageFile& im_in1 = *pim_in1;
 169   ImageFile& im_in2 = *pim_in2;
 170
 171   if (! im_in1.fileRead(in_file1) || ! im_in2.fileRead(in_file2)) {
 172     sys_error (ERR_WARNING, "Error reading an image");
 173     return (1);
 174   }
 175
 176   if (im_in1.nx() != im_in2.nx() || im_in1.ny() != im_in2.ny()) {
 177     sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image 1 (%d,%d) and image 2 (%d,%d) do not match",
 178       im_in1.nx(), im_in1.ny(), im_in2.nx(), im_in2.ny());
 179     return(1);
 180   }
 181   if (im_in1.nx() < 0 || im_in1.ny() < 0) {
 182     sys_error (ERR_SEVERE, "Error: Size of image < 0");
 183     return(1);
 184   }
 185
 186   if (opt_bImageOutputFile && opt_bPlotOutputFile) {
 187     sys_error (ERR_SEVERE, "Both Image and Plot output files can not be selected simultaneously");
 188     return (1);
 189   }
 190
 191   ImageFileArray v1 = im_in1.getArray();
 192   ImageFileArray v2 = im_in2.getArray();
 193   ImageFileArray vout = NULL;
 194   if (opt_bImageOutputFile) {
 195     pim_out = new ImageFile (im_in1.nx(), im_in1.ny());
 196     vout = pim_out->getArray();
 197   }
 198   UNUSED(vout);
 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 << std::setprecision(7) <<
 223       "d=" << d << ", r=" << r << ", e=" << e << std::endl;
 224   }
 225
 226   int i;
 227   if (opt_columnPlot > 0) {
 228     if (opt_columnPlot >= nx || opt_columnPlot >= nx2) {
 229       sys_error (ERR_SEVERE, "column-plot > nx");
 230       return (1);
 231     }
 232     double* plot_xaxis = new double [nx];
 233     for (i = 0; i < nx; i++)
 234       plot_xaxis[i] = i;
 235
 236     PlotFile plotFile (3, nx);
 237
 238     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);
 239     plotFile.addColumn (1, v1[opt_columnPlot]);
 240     plotFile.addColumn (2, v2[opt_columnPlot]);
 241     std::ostringstream os;
 242     os << "Column " << opt_columnPlot << " Comparison";
 243     plotFile.addDescription (os.str().c_str());
 244     std::string title("title ");
 245     title += os.str();
 246     plotFile.addEzsetCommand (title.c_str());
 247     plotFile.addEzsetCommand ("xlabel Column");
 248     plotFile.addEzsetCommand ("ylabel Pixel Value");
 249     plotFile.addEzsetCommand ("box");
 250     plotFile.addEzsetCommand ("grid");
 251     plotFile.addEzsetCommand ("xticks major 5");
 252
 253     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());
 254
 255     delete plot_xaxis;
 256   }
 257
 258   if (opt_rowPlot > 0) {
 259     if (opt_rowPlot >= ny || opt_rowPlot >= ny2) {
 260       sys_error (ERR_SEVERE, "row_plot > ny");
 261       return (1);
 262     }
 263     double* plot_xaxis = new double [ny];
 264     double* v1Row = new double [ny];
 265     double* v2Row = new double [ny2];
 266
 267     for (i = 0; i < ny; i++)
 268       plot_xaxis[i] = i;
 269     for (i = 0; i < ny; i++)
 270       v1Row[i] = v1[i][opt_rowPlot];
 271     for (i = 0; i < ny2; i++)
 272       v2Row[i] = v2[i][opt_rowPlot];
 273
 274     PlotFile plotFile (3, ny);
 275
 276     plotFile.addColumn (0, plot_xaxis);
 277     plotFile.addColumn (1, v1Row);
 278     plotFile.addColumn (2, v2Row);
 279     std::ostringstream os;
 280     os << "Row " << opt_rowPlot << " Comparison";
 281     plotFile.addDescription (os.str().c_str());
 282     std::string title("title ");
 283     title += os.str();
 284     plotFile.addEzsetCommand (title.c_str());
 285     plotFile.addEzsetCommand ("xlabel Row");
 286     plotFile.addEzsetCommand ("ylabel Pixel Value");
 287     plotFile.addEzsetCommand ("box");
 288     plotFile.addEzsetCommand ("grid");
 289     plotFile.addEzsetCommand ("xticks major 5");
 290
 291     plotFile.fileWrite (strOutFile.c_str());
 292
 293     delete plot_xaxis;
 294     delete v1Row;
 295     delete v2Row;
 296   }
 297
 298   if (opt_bImageOutputFile) {
 299     pim_out->labelsCopy (im_in1, "if2 file 1: ");
 300     pim_out->labelsCopy (im_in2, "if2 file 2: ");
 301     pim_out->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, strOperation.c_str(), timerProgram.timerEnd());
 302     pim_out->fileWrite (strOutFile);
 303   }
 304
 305   return (0);
 306 }
 307
 308 #ifndef NO_MAIN
 309 int
 310 main (int argc, char *const argv[])
 311 {
 312   int retval = 1;
 313
 314   try {
 315     retval = if2_main(argc, argv);
 316   } catch (exception e) {
 317     std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl;
 318   } catch (...) {
 319     std::cerr << "Unknown exception\n";
 320   }
 321
 322   return (retval);
 323 }
 324 #endif
 325