root / trunk / libraries / libRaster / src / org / gvsig / raster / util / Histogram.java @ 11080
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| 1 | 10939 | nacho | /* gvSIG. Sistema de Informaci?n Geogr?fica de la Generalitat Valenciana
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|---|---|---|---|
| 2 | *
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| 3 | * Copyright (C) 2007 IVER T.I. and Generalitat Valenciana.
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| 4 | *
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| 5 | * This program is free software; you can redistribute it and/or
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| 6 | * modify it under the terms of the GNU General Public License
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| 7 | * as published by the Free Software Foundation; either version 2
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| 8 | * of the License, or (at your option) any later version.
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| 9 | *
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| 10 | * This program is distributed in the hope that it will be useful,
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| 11 | * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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| 12 | * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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| 13 | * GNU General Public License for more details.
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| 14 | *
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| 15 | * You should have received a copy of the GNU General Public License
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| 16 | * along with this program; if not, write to the Free Software
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| 17 | * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307,USA.
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| 18 | */
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| 19 | package org.gvsig.raster.util; |
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| 20 | |||
| 21 | /**
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| 22 | * Representa un histograma.
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| 23 | * @version 27/03/2007
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| 24 | * @author Nacho Brodin (nachobrodin@gmail.com)
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| 25 | 11076 | nacho | *
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| 26 | 10939 | nacho | */
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| 27 | public class Histogram { |
||
| 28 | private long[][] histogram = null; |
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| 29 | private static String[] types = {"normal", "accumulated", "logaritmic"}; |
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| 30 | |||
| 31 | /**
|
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| 32 | * Constructor
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| 33 | */
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| 34 | public Histogram() {
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||
| 35 | histogram = new long[0][0]; |
||
| 36 | } |
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| 37 | |||
| 38 | /**
|
||
| 39 | * Constructor. Inicializa valores a cero
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| 40 | * @param bands N?mero de bandas
|
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| 41 | * @param pxs N?mero de valores o clases
|
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| 42 | */
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| 43 | public Histogram(int bands, int pxs) { |
||
| 44 | histogram = new long[bands][pxs]; |
||
| 45 | } |
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| 46 | |||
| 47 | /**
|
||
| 48 | * Obtiene el histograma sin modificar
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| 49 | * @return array bidimensional donde el primer elemento es el valor del pixel
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| 50 | * o rango y el segundo el n?mero de elementos que aparecen.
|
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| 51 | */
|
||
| 52 | public long[][] getHistogram() { |
||
| 53 | return histogram;
|
||
| 54 | } |
||
| 55 | |||
| 56 | /**
|
||
| 57 | * Obtiene el n?mero de bandas del histograma
|
||
| 58 | * @return entero que representa el n?mero de bandas
|
||
| 59 | */
|
||
| 60 | public int getNumBands() { |
||
| 61 | if(histogram != null) |
||
| 62 | return histogram.length;
|
||
| 63 | return 0; |
||
| 64 | } |
||
| 65 | |||
| 66 | /**
|
||
| 67 | * Obtiene la longitud (n?mero de valores) de una banda determinada
|
||
| 68 | * @param band Banda o obtener la longitud
|
||
| 69 | * @return entero con la longitud de la banda
|
||
| 70 | */
|
||
| 71 | public int getBandLenght(int band) { |
||
| 72 | if(histogram != null) |
||
| 73 | return histogram[band].length;
|
||
| 74 | return 0; |
||
| 75 | } |
||
| 76 | |||
| 77 | /**
|
||
| 78 | * Obtiene el n?mero de valores o clases del histograma
|
||
| 79 | * @return entero que representa el n?mero de valores o clases del histograma
|
||
| 80 | */
|
||
| 81 | public int getNumValues() { |
||
| 82 | if(histogram != null) |
||
| 83 | return histogram[0].length; |
||
| 84 | return 0; |
||
| 85 | } |
||
| 86 | |||
| 87 | /**
|
||
| 88 | * Asigna un histograma
|
||
| 89 | * @param hist histograma asignado
|
||
| 90 | */
|
||
| 91 | public void setHistogram(long[][] hist){ |
||
| 92 | histogram = hist; |
||
| 93 | } |
||
| 94 | |||
| 95 | /**
|
||
| 96 | * ASigna un valor para una posici?n del histograma
|
||
| 97 | * @param bands Valor del pixel o clase a asignar
|
||
| 98 | * @param px Valor del pixel
|
||
| 99 | * @param value Valor a asignar
|
||
| 100 | */
|
||
| 101 | public void setHistogramValue(int band, int px, long value) { |
||
| 102 | if(histogram != null) |
||
| 103 | histogram[band][px] = value; |
||
| 104 | } |
||
| 105 | |||
| 106 | /**
|
||
| 107 | * Obtiene un valor del histograma
|
||
| 108 | * @param band N?mero de banda del valor a recuperar
|
||
| 109 | * @param px Pixel o valor de la clase del valor a recuperar
|
||
| 110 | * @return valor
|
||
| 111 | */
|
||
| 112 | public long getHistogramValue(int band, int px) { |
||
| 113 | return histogram[band][px];
|
||
| 114 | } |
||
| 115 | |||
| 116 | /**
|
||
| 117 | * Incrementa un valor de una posici?n del histograma
|
||
| 118 | * @param band N?mero de banda
|
||
| 119 | * @param px Pixel o valor de la clase
|
||
| 120 | */
|
||
| 121 | public void incrementPxValue(int band, int px) { |
||
| 122 | histogram[band][px] ++; |
||
| 123 | } |
||
| 124 | |||
| 125 | /**
|
||
| 126 | * Devuelve el histograma acumulado
|
||
| 127 | * @return
|
||
| 128 | */
|
||
| 129 | public long[][] getAccumulatedHistogram() { |
||
| 130 | 11080 | nacho | if (histogram != null){ |
| 131 | 10939 | nacho | long[][] hist = new long[histogram.length][histogram[0].length]; |
| 132 | for (int iBand = 0; iBand < hist.length; iBand++) { |
||
| 133 | 11080 | nacho | hist[iBand][0] = histogram[iBand][0]; |
| 134 | for (int j = 1; j < hist[iBand].length; j++) { |
||
| 135 | hist[iBand][j] = hist[iBand][j - 1] + histogram[iBand][j];
|
||
| 136 | 10939 | nacho | } |
| 137 | } |
||
| 138 | 11080 | nacho | return hist;
|
| 139 | 10939 | nacho | } |
| 140 | return null; |
||
| 141 | } |
||
| 142 | |||
| 143 | /**
|
||
| 144 | 11080 | nacho | * Devuelve el histograma logaritmico
|
| 145 | 10939 | nacho | * @return
|
| 146 | */
|
||
| 147 | public long[][] getLogaritmicHistogram() { |
||
| 148 | 11080 | nacho | if (histogram != null) { |
| 149 | long[][] hist = new long[histogram.length][histogram[0].length]; |
||
| 150 | long min = histogram[0][0]; |
||
| 151 | for (int iBand = 0; iBand < histogram.length; iBand++) |
||
| 152 | for (int j = 1; j < histogram[iBand].length; j++) |
||
| 153 | if (min > histogram[iBand][j]) min = histogram[iBand][j];
|
||
| 154 | for (int iBand = 0; iBand < histogram.length; iBand++) { |
||
| 155 | for (int j = 0; j < histogram[iBand].length; j++) |
||
| 156 | // Lo multiplico por 1000 para que no se pierdan datos al redondear
|
||
| 157 | hist[iBand][j] = (long) (1000.0 * java.lang.Math.log((double) (histogram[iBand][j] - min + 1))); |
||
| 158 | } |
||
| 159 | return hist;
|
||
| 160 | } |
||
| 161 | return null; |
||
| 162 | 10939 | nacho | } |
| 163 | |||
| 164 | /**
|
||
| 165 | * N?mero de tipos de histograma definidos en esta clase.
|
||
| 166 | * @return entero con el n?mero de tipos definidos.
|
||
| 167 | */
|
||
| 168 | 11080 | nacho | public static int getHistogramTypesCount() { |
| 169 | 10939 | nacho | return types.length;
|
| 170 | } |
||
| 171 | |||
| 172 | /**
|
||
| 173 | * Obtiene un tipo de histograma a partir de su posici?n en el array
|
||
| 174 | * @param pos posici?n en el array del tipo a obtener
|
||
| 175 | * @return Tipo
|
||
| 176 | */
|
||
| 177 | 11080 | nacho | public static String getType(int pos) { |
| 178 | 10939 | nacho | return types[pos];
|
| 179 | } |
||
| 180 | |||
| 181 | 10943 | nacho | /**
|
| 182 | * Obtiene el histograma correspondiente al tipo pasado por par?metro. Los tipos
|
||
| 183 | * est?n definidos en esta misma clase de forma est?tica en la variable types.
|
||
| 184 | * @param type Tipo a devolver
|
||
| 185 | * @return Histograma
|
||
| 186 | */
|
||
| 187 | public long[][] getHistogramByType(String type) { |
||
| 188 | if(type.equals(types[0])) |
||
| 189 | return getHistogram();
|
||
| 190 | if(type.equals(types[1])) |
||
| 191 | return getAccumulatedHistogram();
|
||
| 192 | if(type.equals(types[2])) |
||
| 193 | return getLogaritmicHistogram();
|
||
| 194 | return null; |
||
| 195 | } |
||
| 196 | 10973 | nacho | |
| 197 | 11080 | nacho | /**
|
| 198 | * Calculo de estad?sticas a partir de un histograma. El resultado de la funci?n es un array
|
||
| 199 | * bidimensional donde el primer ?ndice inndica la estadistica y el segundo el n?mero de banda.
|
||
| 200 | *
|
||
| 201 | * <UL>
|
||
| 202 | * <LI>m?nimo</LI>
|
||
| 203 | * <LI>m?ximo</LI>
|
||
| 204 | * <LI>media</LI>
|
||
| 205 | * <LI>mediana</LI>
|
||
| 206 | * <LI>N?mero de pixels</LI>
|
||
| 207 | * </UL>
|
||
| 208 | * @param histogram
|
||
| 209 | * @param bandas solicitadas. Cada elemento del vector representa una banda. Si est? a true se calcula la
|
||
| 210 | * estadistica para esa banda y si est? a false no se calcular?.
|
||
| 211 | * @return
|
||
| 212 | */
|
||
| 213 | public long[][] getBasicStats(boolean[] bands) { |
||
| 214 | if(histogram == null) |
||
| 215 | return null; |
||
| 216 | return getBasicStats(0, histogram[0].length - 1, bands); |
||
| 217 | } |
||
| 218 | |||
| 219 | /**
|
||
| 220 | * Calculo de estad?sticas a partir de un histograma. El resultado de la funci?n es un array
|
||
| 221 | * bidimensional donde el primer ?ndice inndica la estadistica y el segundo el n?mero de banda.
|
||
| 222 | *
|
||
| 223 | * <UL>
|
||
| 224 | * <LI>m?nimo</LI>
|
||
| 225 | * <LI>m?ximo</LI>
|
||
| 226 | * <LI>media</LI>
|
||
| 227 | * <LI>mediana</LI>
|
||
| 228 | * <LI>N?mero de pixels</LI>
|
||
| 229 | * </UL>
|
||
| 230 | * @param histogram
|
||
| 231 | * @param beginPos Posici?n de inicio del histograma para contabilizar estadisticas
|
||
| 232 | * @param endPos Posici?n de fin del histograma para contabilizar estadisticas
|
||
| 233 | * @param bandas solicitadas. Cada elemento del vector representa una banda. Si est? a true se calcula la
|
||
| 234 | * estadistica para esa banda y si est? a false no se calcular?.
|
||
| 235 | * @return
|
||
| 236 | */
|
||
| 237 | public long[][] getBasicStats(int beginPos, int endPos, boolean[] bands){ |
||
| 238 | if(histogram == null) |
||
| 239 | return null; |
||
| 240 | |||
| 241 | //Contamos el n?mero de bandas para las cuales se calcula la estad?stica
|
||
| 242 | int bandCount = 0; |
||
| 243 | for(int iBand = 0; iBand < bands.length; iBand ++) |
||
| 244 | if(bands[iBand])
|
||
| 245 | bandCount ++; |
||
| 246 | |||
| 247 | int values = 5; |
||
| 248 | long[][] res = new long[values][]; |
||
| 249 | |||
| 250 | long[] min = new long[bandCount];//M?nimo |
||
| 251 | long[] max = new long[bandCount];//M?ximo |
||
| 252 | for(int iBand = 0; iBand < bandCount; iBand ++){ |
||
| 253 | max[iBand] = beginPos; |
||
| 254 | min[iBand] = endPos; |
||
| 255 | } |
||
| 256 | long[] average = new long[bandCount]; //Valor de pixel medio (Media) |
||
| 257 | long[] middle = new long[bandCount]; //Mediana |
||
| 258 | long[] nPixelsBand = new long[bandCount];//N?mero de pixels por banda |
||
| 259 | |||
| 260 | int showBandCounter = 0; //Contador de bandas de las que hay calcular la estadistica |
||
| 261 | for(int iBand = 0; iBand < histogram.length; iBand ++){ |
||
| 262 | if(bands[iBand]){
|
||
| 263 | int pixels = 0; //N?mero de valores por banda (entre 0 y 255) |
||
| 264 | for(int i = beginPos; i <= endPos; i ++){ |
||
| 265 | 10973 | nacho | |
| 266 | 11080 | nacho | //Calculo del m?nimo
|
| 267 | if(histogram[iBand][i] != 0 && i < min[showBandCounter]) |
||
| 268 | min[showBandCounter] = i; |
||
| 269 | 10973 | nacho | |
| 270 | 11080 | nacho | //Calculo del m?ximo
|
| 271 | if(histogram[iBand][i] != 0 && i > max[showBandCounter]) |
||
| 272 | max[showBandCounter] = i; |
||
| 273 | |||
| 274 | //Calculo del n?mero de pixeles
|
||
| 275 | nPixelsBand[showBandCounter] += (long)histogram[iBand][i];
|
||
| 276 | |||
| 277 | if(histogram[iBand][i] != 0) |
||
| 278 | pixels ++; |
||
| 279 | |||
| 280 | average[showBandCounter] += histogram[iBand][i] * i; |
||
| 281 | } |
||
| 282 | //Calculo de la media
|
||
| 283 | try{
|
||
| 284 | average[showBandCounter] /= nPixelsBand[showBandCounter]; |
||
| 285 | }catch(ArithmeticException exc){ |
||
| 286 | average[showBandCounter] = 0;
|
||
| 287 | } |
||
| 288 | |||
| 289 | //Calculo de mediana
|
||
| 290 | long middlePos = nPixelsBand[showBandCounter] >> 1; |
||
| 291 | int aux = 0; |
||
| 292 | int i = beginPos;
|
||
| 293 | for(i = beginPos; aux < middlePos; i++)
|
||
| 294 | aux += histogram[iBand][i]; |
||
| 295 | middle[showBandCounter] = i - 1;
|
||
| 296 | |||
| 297 | showBandCounter ++; |
||
| 298 | } |
||
| 299 | } |
||
| 300 | |||
| 301 | res[0] = min;
|
||
| 302 | res[1] = max;
|
||
| 303 | res[2] = average;
|
||
| 304 | res[3] = middle;
|
||
| 305 | res[4] = nPixelsBand;
|
||
| 306 | return res;
|
||
| 307 | } |
||
| 308 | } |