]> Creatis software - FrontAlgorithms.git/blobdiff - appli/CTArteries/FourierSeries.cxx
...
[FrontAlgorithms.git] / appli / CTArteries / FourierSeries.cxx
diff --git a/appli/CTArteries/FourierSeries.cxx b/appli/CTArteries/FourierSeries.cxx
deleted file mode 100644 (file)
index c7bf079..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,728 +0,0 @@
-#include <cmath>
-#include <limits>
-#include <map>
-
-#include <vnl/vnl_math.h>
-#include "FourierSeries.h"
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-FourierSeries< S, D >::
-FourierSeries( unsigned int q )
-  : m_RealAxis( D - 2 ),
-    m_ImagAxis( D - 1 )
-{
-  this->resize( ( q << 1 ) + 1, TComplex( S( 0 ), S( 0 ) ) );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-FourierSeries< S, D >::
-~FourierSeries( )
-{
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-const unsigned int& FourierSeries< S, D >::
-GetRealAxis( ) const
-{
-  return( this->m_RealAxis );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-const unsigned int& FourierSeries< S, D >::
-GetImagAxis( ) const
-{
-  return( this->m_ImagAxis );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-SetRealAxis( const unsigned int& a )
-{
-  this->m_RealAxis = a;
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-SetImagAxis( const unsigned int& a )
-{
-  this->m_ImagAxis = a;
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-S FourierSeries< S, D >::
-GetArea( ) const
-{
-  S a = S( 0 );
-  int q = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  typename Self::const_iterator i = this->begin( );
-  for( int l = -q; i != this->end( ); ++i, ++l )
-    a += S( l ) * std::norm( *i );
-  return( S( vnl_math::pi ) * a );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-S FourierSeries< S, D >::
-GetCurvature( const S& w ) const
-{
-  TComplex d1 = this->_Z( w, 1 );
-  TComplex d2 = this->_Z( w, 2 );
-  S d = std::abs( d1 );
-  if( d > S( 0 ) )
-    return( std::imag( std::conj( d1 ) * d2 ) / ( d * d * d ) );
-  else
-    return( S( 0 ) );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-SetOrdering( bool cw )
-{
-  // Check if the area sign is different from the desired orientation
-  bool ap = ( S( 0 ) < this->GetArea( ) );
-  if( ( !ap && cw ) || ( ap && !cw ) ) // XOR
-    this->InvertOrdering( );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-InvertOrdering( )
-{
-  int q = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  for( int l = 1; l <= q; l++ )
-  {
-    TComplex z = ( *this )[ l ];
-    ( *this )[  l ] = ( *this )[ -l ];
-    ( *this )[ -l ] = z;
-
-  } // rof
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-SetOrderingToClockWise( )
-{
-  this->SetOrdering( false );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-SetOrderingToCounterClockWise( )
-{
-  this->SetOrdering( true );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-int FourierSeries< S, D >::
-GetNumberOfHarmonics( ) const
-{
-  return( ( this->size( ) - 1 ) >> 1 );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-SetNumberOfHarmonics( const int& q )
-{
-  int diff_q = this->GetNumberOfHarmonics( ) - q;
-
-  while( diff_q != 0 )
-  {
-    if( diff_q > 0 )
-    {
-      this->pop_front( );
-      this->pop_back( );
-      diff_q--;
-    }
-    else
-    {
-      this->push_front( TComplex( S( 0 ), S( 0 ) ) );
-      this->push_back( TComplex( S( 0 ), S( 0 ) ) );
-      diff_q++;
-
-    } // fi
-
-  } // elihw
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-TComplex& FourierSeries< S, D >::
-operator[]( const int& l )
-{
-  static TComplex _zero;
-  int idx = ( ( this->size( ) - 1 ) >> 1 ) + l;
-  if( idx < 0 || idx >= this->size( ) )
-  {
-    _zero = TComplex( S( 0 ) );
-    return( _zero );
-  }
-  else
-    return( this->Superclass::operator[]( idx ) );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-const typename FourierSeries< S, D >::
-TComplex& FourierSeries< S, D >::
-operator[]( const int& l ) const
-{
-  static const TComplex _zero( S( 0 ) );
-  int idx = ( ( this->size( ) - 1 ) >> 1 ) + l;
-  if( idx < 0 || idx >= this->size( ) )
-    return( _zero );
-  else
-    return( this->Superclass::operator[]( idx ) );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-TPoint FourierSeries< S, D >::
-operator( )( const S& w ) const
-{
-  TComplex z = this->_Z( w, 0 );
-  TPoint p;
-  p.Fill( S( 0 ) );
-  p[ this->m_RealAxis ] = z.real( );
-  p[ this->m_ImagAxis ] = z.imag( );
-  return( p );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-TVector FourierSeries< S, D >::
-operator( )( const S& w, const unsigned int& n ) const
-{
-  TComplex z = this->_Z( w, n );
-  TVector v( S( 0 ) );
-  v[ this->m_RealAxis ] = z.real( );
-  v[ this->m_ImagAxis ] = z.imag( );
-  return( v );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator+( const Self& o ) const
-{
-  int q1 = o.GetNumberOfHarmonics( );
-  int q2 = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  int q = ( q2 < q1 )? q1: q2;
-
-  Self res;
-  res.SetNumberOfHarmonics( q );
-  for( int l = -q; l <= q; ++l )
-    res[ l ] = ( *this )[ l ] + o[ l ];
-
-  return( res );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator+=( const Self& o )
-{
-  int q1 = o.GetNumberOfHarmonics( );
-  int q2 = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  int q = ( q2 < q1 )? q1: q2;
-
-  this->SetNumberOfHarmonics( q );
-  for( int l = -q; l <= q; ++l )
-    ( *this )[ l ] += o[ l ];
-
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator-( const Self& o ) const
-{
-  int q1 = o.GetNumberOfHarmonics( );
-  int q2 = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  int q = ( q2 < q1 )? q1: q2;
-
-  Self res;
-  res.SetNumberOfHarmonics( q );
-  for( int l = -q; l <= q; ++l )
-    res[ l ] = ( *this )[ l ] - o[ l ];
-
-  return( res );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator-=( const Self& o )
-{
-  int q1 = o.GetNumberOfHarmonics( );
-  int q2 = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  int q = ( q2 < q1 )? q1: q2;
-
-  this->SetNumberOfHarmonics( q );
-  for( int l = -q; l <= q; ++l )
-    ( *this )[ l ] -= o[ l ];
-
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator+( const TComplex& translation ) const
-{
-  Self res = *this;
-  res[ 0 ] += translation;
-  return( res );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator+=( const TComplex& translation )
-{
-  ( *this )[ 0 ] += translation;
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator-( const TComplex& translation ) const
-{
-  Self res = *this;
-  res[ 0 ] -= translation;
-  return( res );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator-=( const TComplex& translation )
-{
-  ( *this )[ 0 ] -= translation;
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator+( const TVector& translation ) const
-{
-  return(
-    ( *this ) +
-    TComplex( translation[ this->m_RealAxis ], translation[ this->m_ImagAxis ] )
-    );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator+=( const TVector& translation )
-{
-  ( *this ) +=
-    TComplex( translation[ this->m_RealAxis ], translation[ this->m_ImagAxis ] );
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator-( const TVector& translation ) const
-{
-  return(
-    ( *this ) -
-    TComplex( translation[ this->m_RealAxis ], translation[ this->m_ImagAxis ] )
-    );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator-=( const TVector& translation )
-{
-  ( *this ) -=
-    TComplex( translation[ this->m_RealAxis ], translation[ this->m_ImagAxis ] );
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-TPoint FourierSeries< S, D >::
-GetCenter( ) const
-{
-  TComplex z = ( *this )[ 0 ];
-  TPoint p;
-  p.Fill( S( 0 ) );
-  p[ this->m_RealAxis ] = z.real( );
-  p[ this->m_ImagAxis ] = z.imag( );
-  return( p );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator*( const TComplex& scale_or_rotation ) const
-{
-  Self res;
-  res.clear( );
-  for( typename Self::const_iterator i = this->begin( ); i != this->end( ); ++i )
-    res.push_back( *i * scale_or_rotation );
-  return( res );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator*=( const TComplex& scale_or_rotation )
-{
-  for( typename Self::iterator i = this->begin( ); i != this->end( ); ++i )
-    *i *= scale_or_rotation;
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator/( const S& scale ) const
-{
-  Self res;
-  res.clear( );
-  for( typename Self::const_iterator i = this->begin( ); i != this->end( ); ++i )
-    res.push_back( *i / scale );
-  return( res );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator/=( const S& scale )
-{
-  for( typename Self::iterator i = this->begin( ); i != this->end( ); ++i )
-    *i /= scale;
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self FourierSeries< S, D >::
-operator&( const S& phase ) const
-{
-  Self res;
-  res.clear( );
-  int q = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  typename Self::const_iterator i = this->begin( );
-  for( int l = -q; i != this->end( ); ++i, ++l )
-    res.push_back( *i * std::polar( S( 1 ), S( l ) * phase ) );
-  return( res );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-Self& FourierSeries< S, D >::
-operator&=( const S& phase )
-{
-  int q = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  typename Self::iterator i = this->begin( );
-  for( int l = -q; i != this->end( ); ++i, ++l )
-    *i *= std::polar( S( 1 ), S( l ) * phase );
-  return( *this );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-S FourierSeries< S, D >::
-GetPhase( const S& w ) const
-{
-  // Some constant values
-  static const S _0 = S( 0 );
-  static const S _1 = S( 1 );
-  static const S _2 = S( 2 );
-  static const S _2pi = _2 * S( vnl_math::pi );
-  static const S _epsilon = S( 1e-14 );
-  static const S _tolerance = S( 1e-10 );
-  static const unsigned int _samples = 100;
-  static const unsigned int _maxIterations = 1000;
-  static const S _angleOff = _2pi / S( _samples );
-
-  // Some other values
-  int q = int( this->GetNumberOfHarmonics( ) );
-  if( q == 0 )
-    return( _0 );
-  
-  // Get a centered copy
-  Self contour = *this;
-  contour[ 0 ] = TComplex( _0, _0 );
-
-  // Compute maximum coefficient norm
-  S max_norm = _0;
-  for( int l = 1; l <= q; ++l )
-  {
-    S np = std::abs( contour[  l ] );
-    S nn = std::abs( contour[ -l ] );
-    S n = ( np < nn )? nn: np;
-    if( max_norm < n )
-      max_norm = n;
-
-  } // rof
-
-  // Rotate to desired phase
-  contour *= std::polar( _1, -w );
-
-  // Try to normalize contour: if not, malformed contour!
-  if( max_norm > _0 )
-  {
-    contour /= max_norm;
-
-    // 1. Approximate initial guess by a simple dichotomy
-    std::vector< std::pair< S, S > > function;
-    S minA = std::numeric_limits< S >::max( );
-    unsigned int minIdx = -1;
-
-    // 1.1. Roughly sample phases
-    for( unsigned int s = 0; s < _samples; ++s )
-    {
-      S w = S( s ) * _angleOff;
-      S a = std::arg( contour._Z( w, 0 ) );
-      function.push_back( std::pair< S, S >( w, a ) );
-      if( a < minA )
-      {
-        minA = a;
-        minIdx = s;
-
-      } // fi
-
-    } // rof
-
-    // 1.2. Get zero cuts by zero crossing analysis and keep the farthest
-    //      point in the real axis (ie. the last data in "cuts")
-    S prevA = _1;
-    std::map< S, unsigned int > cuts;
-    for( unsigned int s = 0; s < _samples; ++s )
-    {
-      unsigned int i = ( s + minIdx ) % _samples;
-      if( function[ i ].second * prevA < _0 )
-        cuts[ std::real( contour._Z( function[ i ].first, 0 ) ) ] = i;
-      prevA = function[ i ].second;
-
-    } // rof
-
-    // 1.3. Get initial guess
-    S w0 = _0;
-    if( cuts.size( ) > 0 )
-    {
-      unsigned int i = cuts.rbegin( )->second;
-      if( i == 0 )
-        i = function.size( );
-      w0 = function[ i - 1 ].first;
-
-    } // fi
-
-    // 2. Refine by Newthon-Raphson
-    bool stop = false;
-    unsigned int i = 0;
-    while( i < _maxIterations && !stop )
-    {
-      TComplex c = contour._Z( w0, 0 );
-      S d = std::imag( c * std::conj( contour._Z( w0, 1 ) ) );
-
-      // Emergency stop!!!
-      if( !( std::fabs( d ) < _epsilon ) )
-      {
-        S w1 = w0 + ( std::arg( c ) * ( std::norm( c ) / d ) );
-        if( ( std::fabs( w1 - w0 ) / std::fabs( w1 ) ) < _tolerance )
-          stop = true;
-        else
-          w0 = w1;
-        i++;
-      }
-      else
-        stop = true;
-
-    } // elihw
-    return( w0 );
-  }
-  else
-    return( _0 );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-Sample( std::vector< TPoint >& p, const unsigned long& s ) const
-{
-  static const S _2pi = S( 2 ) * S( vnl_math::pi );
-  S off = _2pi / S( s - 1 );
-  for( unsigned int w = 0; w < s; ++w )
-    p.push_back( ( *this )( S( w ) * off ) );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-GetEllipse( int l, S& a, S& b, S& t, S& p ) const
-{
-  a = b = t = p = S( 0 );
-  if( l == 0 || l > this->GetNumberOfHarmonics( ) )
-    return;
-
-  TComplex zp = ( *this )[  l ];
-  TComplex zn = ( *this )[ -l ];
-  S np = std::abs( zp );
-  S nn = std::abs( zn );
-
-  // Radii
-  a = np + nn;
-  b = np - nn;
-
-  // Rotation and phase
-  if( np > S( 0 ) && nn > S( 0 ) )
-  {
-    zp /= np;
-    zn /= nn;
-    t = std::real( std::log( zp * zn ) / TComplex( S( 0 ), S( 2 ) ) );
-    p = std::real( std::log( zp / zn ) / TComplex( S( 0 ), S( 2 * l ) ) );
-  }
-  else
-  {
-    t = S( 0 );
-    p = ( np > S( 0 ) )? std::arg( zp ): std::arg( zn );
-
-  } // fi
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-SetEllipse( int l, S& a, S& b, S& t, S& p )
-{
-  S nzp = ( a + b ) / S( 2 );
-  S nzn = ( a - b ) / S( 2 );
-  TComplex et = std::polar( S( 1 ), t );
-  TComplex ep = std::polar( S( 1 ), S( l ) * p );
-  ( *this )[  l ] = et * ep * nzp;
-  ( *this )[ -l ] = et * std::conj( ep ) * nzn;
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-typename FourierSeries< S, D >::
-TComplex FourierSeries< S, D >::
-_Z( const S& w, const unsigned int& n ) const
-{
-  static const S _0 = S( 0 );
-  static const S _1 = S( 1 );
-  S _n = S( n );
-
-  TComplex z( _0, _0 );
-  int q = this->GetNumberOfHarmonics( );
-  for( int l = -q; l <= q; ++l )
-  {
-    TComplex v = ( *this )[ l ] * std::polar( _1, w * S( l ) );
-    if( n > 0 )
-      v *= std::pow( TComplex( _0, S( l ) ), _n );
-    z += v;
-
-  } // rof
-  return( z );
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template< class S, unsigned int D >
-void FourierSeries< S, D >::
-_DFT( const std::vector< TComplex >& p, unsigned int q )
-{
-  static const S _2pi = S( 2 ) * S( vnl_math::pi );
-
-  this->SetNumberOfHarmonics( q );
-  *this *= S( 0 );
-  if( p.size( ) == 0 )
-    return;
-
-  std::vector< TComplex > dft;
-  for( long m = 0; m < p.size( ); ++m )
-  {
-    TComplex z( S( 0 ), S( 0 ) );
-    for( long k = 0; k < p.size( ); ++k )
-      z +=
-        p[ k ] *
-        std::polar( S( 1 ), -( _2pi * S( m * k ) ) / S( p.size( ) ) );
-    z /= S( p.size( ) );
-    dft.push_back( z );
-
-  } // rof
-  
-  ( *this )[ 0 ] = dft[ 0 ];
-  for( int l = 1; l <= q; ++l )
-  {
-    ( *this )[  l ] = dft[ l ];
-    ( *this )[ -l ] = dft[ p.size( ) - l ];
-
-  } // rof
-
-  // Reset contour
-  /* TODO:
-  this->SetNumberOfHarmonics( q );
-
-  // Compute number of calculations K: cut harmonics to q
-  long N = long( p.size( ) );
-  if( N == 0 )
-    return;
-  long K = ( long( q ) << 1 ) + 1;
-  if( K < N - 1 )
-    K = N - 1;
-
-  // Compute harmonics
-  for( long l = -K; l <= K; ++l )
-  {
-    S k = ( ( S( l ) + S( ( l < 0 )? N: 0 ) ) * _2pi ) / S( N );
-    ( *this )[ l ] = TComplex( S( 0 ), S( 0 ) );
-    for( long n = 0; n < N; ++n )
-      ( *this )[ l ] += p[ n ] * std::polar( S( 1 ), k * S( -n ) );
-    ( *this )[ l ] /= S( N );
-
-  } // rof
-  */
-}
-
-// -------------------------------------------------------------------------
-template class FourierSeries< float, 2 >;
-template class FourierSeries< float, 3 >;
-template class FourierSeries< double, 2 >;
-template class FourierSeries< double, 3 >;
-
-// eof - $RCSfile$