source: trunk/GSASIIimage.py @ 347

Last change on this file since 347 was 347, checked in by vondreele, 10 years ago

small fix

  • Property svn:keywords set to Date Author Revision URL Id
File size: 23.9 KB
Line 
1#GSASII image calculations: ellipse fitting & image integration       
2########### SVN repository information ###################
3# $Date: 2011-08-19 02:22:29 +0000 (Fri, 19 Aug 2011) $
4# $Author: vondreele $
5# $Revision: 347 $
6# $URL: trunk/GSASIIimage.py $
7# $Id: GSASIIimage.py 347 2011-08-19 02:22:29Z vondreele $
8########### SVN repository information ###################
9import math
10import wx
11import time
12import numpy as np
13import numpy.linalg as nl
14import GSASIIpath
15import GSASIIplot as G2plt
16import GSASIIlattice as G2lat
17import fellipse as fel
18
19# trig functions in degrees
20sind = lambda x: math.sin(x*math.pi/180.)
21asind = lambda x: 180.*math.asin(x)/math.pi
22tand = lambda x: math.tan(x*math.pi/180.)
23atand = lambda x: 180.*math.atan(x)/math.pi
24atan2d = lambda y,x: 180.*math.atan2(y,x)/math.pi
25cosd = lambda x: math.cos(x*math.pi/180.)
26acosd = lambda x: 180.*math.acos(x)/math.pi
27rdsq2d = lambda x,p: round(1.0/math.sqrt(x),p)
28#numpy versions
29npsind = lambda x: np.sin(x*np.pi/180.)
30npasind = lambda x: 180.*np.arcsin(x)/np.pi
31npcosd = lambda x: np.cos(x*np.pi/180.)
32nptand = lambda x: np.tan(x*np.pi/180.)
33npatand = lambda x: 180.*np.arctan(x)/np.pi
34npatan2d = lambda y,x: 180.*np.arctan2(y,x)/np.pi
35   
36def pointInPolygon(pXY,xy):
37    #pXY - assumed closed 1st & last points are duplicates
38    Inside = False
39    N = len(pXY)
40    p1x,p1y = pXY[0]
41    for i in range(N+1):
42        p2x,p2y = pXY[i%N]
43        if (max(p1y,p2y) >= xy[1] > min(p1y,p2y)) and (xy[0] <= max(p1x,p2x)):
44            if p1y != p2y:
45                xinters = (xy[1]-p1y)*(p2x-p1x)/(p2y-p1y)+p1x
46            if p1x == p2x or xy[0] <= xinters:
47                Inside = not Inside
48        p1x,p1y = p2x,p2y
49    return Inside
50       
51def makeMat(Angle,Axis):
52    #Make rotation matrix from Angle in degrees,Axis =0 for rotation about x, =1 for about y, etc.
53    cs = cosd(Angle)
54    ss = sind(Angle)
55    M = np.array(([1.,0.,0.],[0.,cs,-ss],[0.,ss,cs]),dtype=np.float32)
56    return np.roll(np.roll(M,Axis,axis=0),Axis,axis=1)
57                   
58def FitRing(ring,delta):
59    parms = []
60    if delta:
61        err,parms = FitEllipse(ring)
62        errc,parmsc = FitCircle(ring)
63        errc = errc[0]/(len(ring)*parmsc[2][0]**2)
64        if not parms or errc < .1:
65            parms = parmsc
66    else:
67        err,parms = FitCircle(ring)
68    return parms
69       
70def FitCircle(ring):
71   
72    def makeParmsCircle(B):
73        cent = [-B[0]/2,-B[1]/2]
74        phi = 0.
75        sr1 = sr2 = math.sqrt(cent[0]**2+cent[1]**2-B[2])
76        return cent,phi,[sr1,sr2]
77       
78    ring = np.array(ring)
79    x = np.asarray(ring.T[0])
80    y = np.asarray(ring.T[1])
81   
82    M = np.array((x,y,np.ones_like(x)))
83    B = np.array(-(x**2+y**2))
84    result = nl.lstsq(M.T,B)
85    return result[1],makeParmsCircle(result[0])
86       
87def FitEllipse(ring):
88           
89    def makeParmsEllipse(B):
90        det = 4.*(1.-B[0]**2)-B[1]**2
91        if det < 0.:
92            print 'hyperbola!'
93            return 0
94        elif det == 0.:
95            print 'parabola!'
96            return 0
97        cent = [(B[1]*B[3]-2.*(1.-B[0])*B[2])/det, \
98            (B[1]*B[2]-2.*(1.+B[0])*B[3])/det]
99        phi = 0.5*atand(0.5*B[1]/B[0])
100       
101        a = (1.+B[0])/cosd(2*phi)
102        b = 2.-a
103        f = (1.+B[0])*cent[0]**2+(1.-B[0])*cent[1]**2+B[1]*cent[0]*cent[1]-B[4]
104        if f/a < 0 or f/b < 0:
105            return 0
106        sr1 = math.sqrt(f/a)
107        sr2 = math.sqrt(f/b)
108        if sr1 > sr2:
109            sr1,sr2 = sr2,sr1
110            phi -= 90.
111            if phi < -90.:
112                phi += 180.
113        return cent,phi,[sr1,sr2]
114               
115    ring = np.array(ring)
116    x = np.asarray(ring.T[0])
117    y = np.asarray(ring.T[1])
118    M = np.array((x**2-y**2,x*y,x,y,np.ones_like(x)))
119    B = np.array(-(x**2+y**2))
120    bb,err = fel.fellipse(len(x),x,y,1.E-7)
121#    print nl.lstsq(M.T,B)[0]
122#    print bb
123    return err,makeParmsEllipse(bb)
124   
125def FitDetector(rings,p0,wave):
126    from scipy.optimize import leastsq
127       
128    def CalibPrint(ValSig):
129        print 'Image Parameters:'
130        ptlbls = 'names :'
131        ptstr =  'values:'
132        sigstr = 'esds  :'
133        for name,fmt,value,sig in ValSig:
134            ptlbls += "%s" % (name.rjust(12))
135            if name == 'rotate':
136                ptstr += fmt % (value-90.)      #kluge to get rotation from vertical - see GSASIIimgGUI
137            else:
138                ptstr += fmt % (value)
139            if sig:
140                sigstr += fmt % (sig)
141            else:
142                sigstr += 12*' '
143        print ptlbls
144        print ptstr
145        print sigstr       
146       
147    def ellipseCalcD(B,xyd,wave):
148        x = xyd[0]
149        y = xyd[1]
150        dsp = xyd[2]
151        dist,x0,y0,phi,tilt = B
152        tth = 2.0*npasind(wave/(2.*dsp))
153        ttth = nptand(tth)
154        radius = dist*ttth
155        stth = npsind(tth)
156        cosb = npcosd(tilt)
157        R1 = dist*stth*npcosd(tth)*cosb/(cosb**2-stth**2)
158        R0 = np.sqrt(R1*radius*cosb)
159        zdis = R1*ttth*nptand(tilt)
160        X = x-x0+zdis*npsind(phi)
161        Y = y-y0-zdis*npcosd(phi)
162        XR = X*npcosd(phi)-Y*npsind(phi)
163        YR = X*npsind(phi)+Y*npcosd(phi)
164        return (XR/R0)**2+(YR/R1)**2-1
165       
166    def ellipseCalcW(C,xyd):
167        dist,x0,y0,phi,tilt,wave = C
168        B = dist,x0,y0,phi,tilt
169        return ellipseCalcD(B,xyd,wave)
170       
171    names = ['distance','det-X0','det-Y0','rotate','tilt','wavelength']
172    fmt = ['%12.2f','%12.2f','%12.2f','%12.2f','%12.2f','%12.5f']   
173    result = leastsq(ellipseCalcD,p0,args=(rings.T,wave),full_output=True)
174    result[0][3] = np.mod(result[0][3],360.0)               #remove random full circles
175    vals = list(result[0])
176    vals.append(wave)
177    chi = np.sqrt(np.sum(ellipseCalcD(result[0],rings.T,wave)**2))
178    sig = list(chi*np.sqrt(np.diag(result[1])))
179    sig.append(0.)
180    ValSig = zip(names,fmt,vals,sig)
181    CalibPrint(ValSig)
182    try:
183        print 'Trial refinement of wavelength - not used for calibration'
184        p0 = result[0]
185        p0 = np.append(p0,wave)
186        resultW = leastsq(ellipseCalcW,p0,args=(rings.T,),full_output=True)
187        resultW[0][3] = np.mod(result[0][3],360.0)          #remove random full circles
188        sig = np.sqrt(np.sum(ellipseCalcW(resultW[0],rings.T)**2))
189        ValSig = zip(names,fmt,resultW[0],sig*np.sqrt(np.diag(resultW[1])))
190        CalibPrint(ValSig)
191        return result[0],resultW[0][-1]       
192    except ValueError:
193        print 'Bad wavelength refinement - no result'
194        return result[0],wave
195           
196def ImageLocalMax(image,w,Xpix,Ypix):
197    w2 = w*2
198    sizey,sizex = image.shape
199    xpix = int(Xpix)            #get reference corner of pixel chosen
200    ypix = int(Ypix)
201    if (w < xpix < sizex-w) and (w < ypix < sizey-w) and image[ypix,xpix]:
202        Z = image[ypix-w:ypix+w,xpix-w:xpix+w]
203        Zmax = np.argmax(Z)
204        Zmin = np.argmin(Z)
205        xpix += Zmax%w2-w
206        ypix += Zmax/w2-w
207        return xpix,ypix,np.ravel(Z)[Zmax],np.ravel(Z)[Zmin]
208    else:
209        return 0,0,0,0     
210   
211def makeRing(dsp,ellipse,pix,reject,scalex,scaley,image):
212    cent,phi,radii = ellipse
213    cphi = cosd(phi)
214    sphi = sind(phi)
215    ring = []
216    amin = 180
217    amax = -180
218    for a in range(-180,180,1):
219        x = radii[0]*cosd(a)
220        y = radii[1]*sind(a)
221        X = (cphi*x-sphi*y+cent[0])*scalex      #convert mm to pixels
222        Y = (sphi*x+cphi*y+cent[1])*scaley
223        X,Y,I,J = ImageLocalMax(image,pix,X,Y)
224        if I and J and I/J > reject:
225            X += .5                             #set to center of pixel
226            Y += .5
227            X /= scalex                         #convert to mm
228            Y /= scaley
229            amin = min(amin,a)
230            amax = max(amax,a)
231            ring.append([X,Y,dsp])
232    delt = amax-amin
233    if len(ring) < 20:             #want more than 20 deg
234        return [],delt > 90
235    return ring,delt > 90
236   
237def makeIdealRing(ellipse,azm=None):
238    cent,phi,radii = ellipse
239    cphi = cosd(phi)
240    sphi = sind(phi)
241    if azm:
242        aR = azm[0]-90,azm[1]-90,azm[1]-azm[0]
243        if azm[1]-azm[0] > 180:
244            aR[2] /= 2
245    else:
246        aR = 0,362,181
247       
248    a = np.linspace(aR[0],aR[1],aR[2])
249    x = radii[0]*npcosd(a-phi)
250    y = radii[1]*npsind(a-phi)
251    X = (cphi*x-sphi*y+cent[0])
252    Y = (sphi*x+cphi*y+cent[1])
253    return zip(X,Y)
254               
255def calcDist(radii,tth):
256    stth = sind(tth)
257    ctth = cosd(tth)
258    ttth = tand(tth)
259    return math.sqrt(radii[0]**4/(ttth**2*((radii[0]*ctth)**2+(radii[1]*stth)**2)))
260   
261def calcZdisCosB(radius,tth,radii):
262    cosB = sinb = radii[0]**2/(radius*radii[1])
263    if cosB > 1.:
264        return 0.,1.
265    else:
266        cosb = math.sqrt(1.-sinb**2)
267        ttth = tand(tth)
268        zdis = radii[1]*ttth*cosb/sinb
269        return zdis,cosB
270   
271def GetEllipse(dsp,data):
272    dist = data['distance']
273    cent = data['center']
274    tilt = data['tilt']
275    phi = data['rotation']
276    radii = [0,0]
277    tth = 2.0*asind(data['wavelength']/(2.*dsp))
278    ttth = tand(tth)
279    stth = sind(tth)
280    ctth = cosd(tth)
281    cosb = cosd(tilt)
282    radius = dist*ttth
283    radii[1] = dist*stth*ctth*cosb/(cosb**2-stth**2)
284    if radii[1] > 0:
285        radii[0] = math.sqrt(radii[1]*radius*cosb)
286        zdis = radii[1]*ttth*tand(tilt)
287        elcent = [cent[0]-zdis*sind(phi),cent[1]+zdis*cosd(phi)]
288        return elcent,phi,radii
289    else:
290        return False
291       
292def GetDetectorXY(dsp,azm,data):
293    from scipy.optimize import fsolve
294    def func(xy,*args):
295       azm,phi,R0,R1,A,B = args
296       cp = cosd(phi)
297       sp = sind(phi)
298       x,y = xy
299       out = []
300       out.append(y-x*tand(azm))
301       out.append(R0**2*((x+A)*sp-(y+B)*cp)**2+R1**2*((x+A)*cp+(y+B)*sp)**2-(R0*R1)**2)
302       return out
303    elcent,phi,radii = GetEllipse(dsp,data)
304    cent = data['center']
305    tilt = data['tilt']
306    phi = data['rotation']
307    wave = data['wavelength']
308    dist = data['distance']
309    tth = 2.0*asind(wave/(2.*dsp))
310    ttth = tand(tth)
311    radius = dist*ttth
312    stth = sind(tth)
313    cosb = cosd(tilt)
314    R1 = dist*stth*cosd(tth)*cosb/(cosb**2-stth**2)
315    R0 = math.sqrt(R1*radius*cosb)
316    zdis = R1*ttth*tand(tilt)
317    A = zdis*sind(phi)
318    B = -zdis*cosd(phi)
319    xy0 = [radius*cosd(azm),radius*sind(azm)]
320    xy = fsolve(func,xy0,args=(azm,phi,R0,R1,A,B))+cent
321    return xy
322                   
323def GetTthAzmDsp(x,y,data):
324    wave = data['wavelength']
325    dist = data['distance']
326    cent = data['center']
327    tilt = data['tilt']
328    phi = data['rotation']
329    LRazim = data['LRazimuth']
330    azmthoff = data['azmthOff']
331    dx = np.array(x-cent[0],dtype=np.float32)
332    dy = np.array(y-cent[1],dtype=np.float32)
333    X = np.array(([dx,dy,np.zeros_like(dx)]),dtype=np.float32).T
334    X = np.dot(X,makeMat(phi,2))
335    Z = np.dot(X,makeMat(tilt,0)).T[2]
336    tth = npatand(np.sqrt(dx**2+dy**2-Z**2)/(dist-Z))
337    dsp = wave/(2.*npsind(tth/2.))
338    azm = (npatan2d(dx,-dy)+azmthoff+720.)%360.
339    azm = np.where(azm>180,azm-360.,azm)
340    return tth,azm,dsp
341   
342def GetTth(x,y,data):
343    return GetTthAzmDsp(x,y,data)[0]
344   
345def GetTthAzm(x,y,data):
346    return GetTthAzmDsp(x,y,data)[0:2]
347   
348def GetDsp(x,y,data):
349    return GetTthAzmDsp(x,y,data)[2]
350       
351def GetAzm(x,y,data):
352    return GetTthAzmDsp(x,y,data)[1]
353       
354def ImageCompress(image,scale):
355    if scale == 1:
356        return image
357    else:
358        return image[::scale,::scale]
359       
360def checkEllipse(Zsum,distSum,xSum,ySum,dist,x,y):
361    avg = np.array([distSum/Zsum,xSum/Zsum,ySum/Zsum])
362    curr = np.array([dist,x,y])
363    return abs(avg-curr)/avg < .02
364
365def EdgeFinder(image,data):          #this makes list of all x,y where I>edgeMin suitable for an ellipse search?
366    import numpy.ma as ma
367    Nx,Ny = data['size']
368    pixelSize = data['pixelSize']
369    edgemin = data['edgemin']
370    scalex = pixelSize[0]/1000.
371    scaley = pixelSize[1]/1000.   
372    tay,tax = np.mgrid[0:Nx,0:Ny]
373    tax = np.asfarray(tax*scalex,dtype=np.float32)
374    tay = np.asfarray(tay*scaley,dtype=np.float32)
375    tam = ma.getmask(ma.masked_less(image.flatten(),edgemin))
376    tax = ma.compressed(ma.array(tax.flatten(),mask=tam))
377    tay = ma.compressed(ma.array(tay.flatten(),mask=tam))
378    return zip(tax,tay)
379           
380def ImageCalibrate(self,data):
381    import copy
382    import ImageCalibrants as calFile
383    print 'Image calibration:'
384    time0 = time.time()
385    ring = data['ring']
386    pixelSize = data['pixelSize']
387    scalex = 1000./pixelSize[0]
388    scaley = 1000./pixelSize[1]
389    pixLimit = data['pixLimit']
390    cutoff = data['cutoff']
391    if len(ring) < 5:
392        print 'not enough inner ring points for ellipse'
393        return False
394       
395    #fit start points on inner ring
396    data['ellipses'] = []
397    outE = FitRing(ring,True)
398    if outE:
399#        print 'start ellipse:',outE
400        ellipse = outE
401    else:
402        return False
403       
404    #setup 360 points on that ring for "good" fit
405    Ring,delt = makeRing(1.0,ellipse,pixLimit,cutoff,scalex,scaley,self.ImageZ)
406    if Ring:
407        ellipse = FitRing(Ring,delt)
408        Ring,delt = makeRing(1.0,ellipse,pixLimit,cutoff,scalex,scaley,self.ImageZ)    #do again
409        ellipse = FitRing(Ring,delt)
410    else:
411        print '1st ring not sufficiently complete to proceed'
412        return False
413#    print 'inner ring:',ellipse
414    data['center'] = copy.copy(ellipse[0])           #not right!! (but useful for now)
415    data['ellipses'].append(ellipse[:]+('r',))
416    G2plt.PlotImage(self,newImage=True)
417   
418    #setup for calibration
419    data['rings'] = []
420    data['ellipses'] = []
421    if not data['calibrant']:
422        print 'no calibration material selected'
423        return True
424   
425    skip = data['calibskip']
426    dmin = data['calibdmin']
427    Bravais,Cells = calFile.Calibrants[data['calibrant']][:2]
428    HKL = []
429    for bravais,cell in zip(Bravais,Cells):
430        A = G2lat.cell2A(cell)
431        hkl = G2lat.GenHBravais(dmin,bravais,A)[skip:]
432        HKL += hkl
433    HKL = G2lat.sortHKLd(HKL,True,False)
434    wave = data['wavelength']
435    cent = data['center']
436    elcent,phi,radii = ellipse
437    dsp = HKL[0][3]
438    tth = 2.0*asind(wave/(2.*dsp))
439    ttth = tand(tth)
440    data['distance'] = dist = calcDist(radii,tth)
441    radius = dist*tand(tth)
442    zdis,cosB = calcZdisCosB(radius,tth,radii)
443    cent1 = []
444    cent2 = []
445    xSum = 0
446    ySum = 0
447    zxSum = 0
448    zySum = 0
449    phiSum = 0
450    tiltSum = 0
451    distSum = 0
452    Zsum = 0
453    for i,H in enumerate(HKL):
454        dsp = H[3]
455        tth = 2.0*asind(0.5*wave/dsp)
456        stth = sind(tth)
457        ctth = cosd(tth)
458        ttth = tand(tth)
459        radius = dist*ttth
460        elcent,phi,radii = ellipse
461        if i:
462            radii[1] = dist*stth*ctth*cosB/(cosB**2-stth**2)
463            radii[0] = math.sqrt(radii[1]*radius*cosB)
464            zdis,cosB = calcZdisCosB(radius,tth,radii)
465            zsinp = zdis*sind(phi)
466            zcosp = zdis*cosd(phi)
467            cent = data['center']
468            elcent = [cent[0]-zsinp,cent[1]+zcosp]
469            ellipse = (elcent,phi,radii)
470        ratio = radii[1]/radii[0]
471        Ring,delt = makeRing(dsp,ellipse,pixLimit,cutoff,scalex,scaley,self.ImageZ)
472        if Ring:
473            numZ = len(Ring)
474            data['rings'].append(np.array(Ring))
475            newellipse = FitRing(Ring,delt)
476            elcent,phi,radii = newellipse               
477            if abs(phi) > 45. and phi < 0.:
478                phi += 180.
479            dist = calcDist(radii,tth)
480            distR = 1.-dist/data['distance']
481            if abs(distR) > 0.1:
482#                print dsp,dist,data['distance'],distR,len(Ring),delt
483                break
484            if distR > 0.001:
485                print 'Wavelength too large?'
486            elif distR < -0.001:
487                print 'Wavelength too small?'
488            else:
489                ellipse = newellipse
490            zdis,cosB = calcZdisCosB(radius,tth,radii)
491            Tilt = acosd(cosB)          # 0 <= tilt <= 90
492            zsinp = zdis*sind(ellipse[1])
493            zcosp = zdis*cosd(ellipse[1])
494            cent1.append(np.array([elcent[0]+zsinp,elcent[1]-zcosp]))
495            cent2.append(np.array([elcent[0]-zsinp,elcent[1]+zcosp]))
496            if i:
497                d1 = cent1[-1]-cent1[-2]        #get shift of 2 possible center solutions
498                d2 = cent2[-1]-cent2[-2]
499                if np.dot(d2,d2) > np.dot(d1,d1):  #right solution is the larger shift
500                    data['center'] = cent1[-1]
501                else:
502                    data['center'] = cent2[-1]
503                Zsum += numZ
504                phiSum += numZ*phi
505                distSum += numZ*dist
506                xSum += numZ*data['center'][0]
507                ySum += numZ*data['center'][1]
508                tiltSum += numZ*abs(Tilt)
509                if not np.all(checkEllipse(Zsum,distSum,xSum,ySum,dist,data['center'][0],data['center'][1])):
510                    print 'Bad fit for ring # %i. Try reducing Pixel search range'%(i) 
511            cent = data['center']
512#            print ('for ring # %2i @ d-space %.4f: dist %.3f rotate %6.2f tilt %6.2f Xcent %.3f Ycent %.3f Npts %d'
513#                %(i,dsp,dist,phi-90.,Tilt,cent[0],cent[1],numZ))
514            data['ellipses'].append(copy.deepcopy(ellipse+('r',)))
515        else:
516            break
517    G2plt.PlotImage(self,newImage=True)
518    fullSize = len(self.ImageZ)/scalex
519    if 2*radii[1] < .9*fullSize:
520        print 'Are all usable rings (>25% visible) used? Try reducing Min ring I/Ib'
521    if not Zsum:
522        print 'Only one ring fitted. Check your wavelength.'
523        return False
524    cent = data['center'] = [xSum/Zsum,ySum/Zsum]
525    wave = data['wavelength']
526    dist = data['distance'] = distSum/Zsum
527   
528    #possible error if no. of rings < 3! Might need trap here
529    d1 = cent1[-1]-cent1[1]             #compare last ring to 2nd ring
530    d2 = cent2[-1]-cent2[1]
531    Zsign = 1
532    len1 = math.sqrt(np.dot(d1,d1))
533    len2 = math.sqrt(np.dot(d2,d2))
534    t1 = d1/len1
535    t2 = d2/len2
536    if len2 > len1:
537        if -135. < atan2d(t2[1],t2[0]) < 45.:
538            Zsign = -1
539    else:
540        if -135. < atan2d(t1[1],t1[0]) < 45.:
541            Zsign = -1
542   
543    tilt = data['tilt'] = Zsign*tiltSum/Zsum
544    phi = data['rotation'] = phiSum/Zsum
545    rings = np.concatenate((data['rings']),axis=0)
546    p0 = [dist,cent[0],cent[1],phi,tilt]
547    result,newWave = FitDetector(rings,p0,wave)
548#    print 'Suggested new wavelength = ',('%.5f')%(newWave),' (not reliable if distance > 2m)'
549    data['distance'] = result[0]
550    data['center'] = result[1:3]
551    data['rotation'] = np.mod(result[3],360.0)
552    data['tilt'] = result[4]
553    N = len(data['ellipses'])
554    data['ellipses'] = []           #clear away individual ellipse fits
555    for H in HKL[:N]:
556        ellipse = GetEllipse(H[3],data)
557        data['ellipses'].append(copy.deepcopy(ellipse+('b',)))
558    print 'calibration time = ',time.time()-time0
559    G2plt.PlotImage(self,newImage=True)       
560    return True
561   
562def Make2ThetaAzimuthMap(data,masks,iLim,jLim):
563    import numpy.ma as ma
564    import polymask as pm
565    #transforms 2D image from x,y space to 2-theta,azimuth space based on detector orientation
566    pixelSize = data['pixelSize']
567    scalex = pixelSize[0]/1000.
568    scaley = pixelSize[1]/1000.
569   
570#    tay,tax = np.mgrid[iLim[0]+0.5:iLim[1]+.5,jLim[0]+.5:jLim[1]+.5]         #bin centers not corners
571    tay,tax = np.mgrid[iLim[0]:iLim[1],jLim[0]:jLim[1]]         #bin corners
572    tax = np.asfarray(tax*scalex,dtype=np.float32)
573    tay = np.asfarray(tay*scaley,dtype=np.float32)
574    nI = iLim[1]-iLim[0]
575    nJ = jLim[1]-jLim[0]
576    #make position masks here
577    spots = masks['Points']
578    polygons = masks['Polygons']
579    tam = ma.make_mask_none((nI,nJ))
580    for polygon in polygons:
581        if polygon:
582            tamp = ma.make_mask_none((nI*nJ))
583            tamp = ma.make_mask(pm.polymask(nI*nJ,tax.flatten(),
584                tay.flatten(),len(polygon),polygon,tamp))
585            tam = ma.mask_or(tam.flatten(),tamp)
586    if tam.shape: tam = np.reshape(tam,(nI,nJ))
587    for X,Y,diam in spots:
588        tamp = ma.getmask(ma.masked_less((tax-X)**2+(tay-Y)**2,(diam/2.)**2))
589        tam = ma.mask_or(tam,tamp)
590    TA = np.array(GetTthAzm(tax,tay,data))
591    TA[1] = np.where(TA[1]<0,TA[1]+360,TA[1])
592    return np.array(TA),tam           #2-theta & azimuth arrays & position mask
593
594def Fill2ThetaAzimuthMap(masks,TA,tam,image):
595    import numpy.ma as ma
596    Zlim = masks['Thresholds'][1]
597    rings = masks['Rings']
598    arcs = masks['Arcs']
599    TA = np.dstack((ma.getdata(TA[1]),ma.getdata(TA[0])))    #azimuth, 2-theta
600    tax,tay = np.dsplit(TA,2)    #azimuth, 2-theta
601    for tth,thick in rings:
602        tam = ma.mask_or(tam.flatten(),ma.getmask(ma.masked_inside(tay.flatten(),max(0.01,tth-thick/2.),tth+thick/2.)))
603    for tth,azm,thick in arcs:
604        tamt = ma.getmask(ma.masked_inside(tay.flatten(),max(0.01,tth-thick/2.),tth+thick/2.))
605        tama = ma.getmask(ma.masked_inside(tax.flatten(),azm[0],azm[1]))
606        tam = ma.mask_or(tam.flatten(),tamt*tama)
607    taz = ma.masked_outside(image.flatten(),int(Zlim[0]),Zlim[1])
608    tam = ma.mask_or(tam.flatten(),ma.getmask(taz))
609    tax = ma.compressed(ma.array(tax.flatten(),mask=tam))
610    tay = ma.compressed(ma.array(tay.flatten(),mask=tam))
611    taz = ma.compressed(ma.array(taz.flatten(),mask=tam))
612    del(tam)
613    return tax,tay,taz
614   
615def ImageIntegrate(image,data,masks):
616    import histogram2d as h2d
617    print 'Begin image integration'
618    LUtth = data['IOtth']
619    LRazm = data['LRazimuth']
620    numAzms = data['outAzimuths']
621    numChans = data['outChannels']
622    Dtth = (LUtth[1]-LUtth[0])/numChans
623    Dazm = (LRazm[1]-LRazm[0])/numAzms
624    NST = np.zeros(shape=(numAzms,numChans),order='F',dtype=np.float32)
625    H0 = np.zeros(shape=(numAzms,numChans),order='F',dtype=np.float32)
626    imageN = len(image)
627    Nx,Ny = data['size']
628    nXBlks = (Nx-1)/1024+1
629    nYBlks = (Ny-1)/1024+1
630    Nup = nXBlks*nYBlks*3+3
631    dlg = wx.ProgressDialog("Elapsed time","2D image integration",Nup,
632        style = wx.PD_ELAPSED_TIME|wx.PD_AUTO_HIDE)
633    try:
634        t0 = time.time()
635        Nup = 0
636        dlg.Update(Nup)
637        for iBlk in range(nYBlks):
638            iBeg = iBlk*1024
639            iFin = min(iBeg+1024,Ny)
640            for jBlk in range(nXBlks):
641                jBeg = jBlk*1024
642                jFin = min(jBeg+1024,Nx)               
643                print 'Process map block:',iBlk,jBlk,' limits:',iBeg,iFin,jBeg,jFin
644                TA,tam = Make2ThetaAzimuthMap(data,masks,(iBeg,iFin),(jBeg,jFin))           #2-theta & azimuth arrays & create position mask
645               
646                Nup += 1
647                dlg.Update(Nup)
648                Block = image[iBeg:iFin,jBeg:jFin]
649                tax,tay,taz = Fill2ThetaAzimuthMap(masks,TA,tam,Block)    #and apply masks
650                del TA,tam
651                Nup += 1
652                dlg.Update(Nup)
653                tax = np.where(tax > LRazm[1],tax-360.,tax)                 #put azm inside limits if possible
654                tax = np.where(tax < LRazm[0],tax+360.,tax)
655                NST,H0 = h2d.histogram2d(len(tax),tax,tay,taz,numAzms,numChans,LRazm,LUtth,Dazm,Dtth,NST,H0)
656                print 'block done'
657                del tax,tay,taz
658                Nup += 1
659                dlg.Update(Nup)
660        NST = np.array(NST)
661        H0 = np.divide(H0,NST)
662        H0 = np.nan_to_num(H0)
663        del NST
664        if Dtth:
665            H2 = [tth for tth in np.linspace(LUtth[0],LUtth[1],numChans+1)]
666        else:
667            H2 = LUtth
668        if Dazm:       
669            H1 = np.array([azm for azm in np.linspace(LRazm[0],LRazm[1],numAzms+1)])
670        else:
671            H1 = LRazm
672        Nup += 1
673        dlg.Update(Nup)
674        t1 = time.time()
675    finally:
676        dlg.Destroy()
677    print 'Integration complete'
678    print "Elapsed time:","%8.3f"%(t1-t0), "s"
679    return H0,H1,H2
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.