Ви не можете вибрати більше 25 тем Теми мають розпочинатися з літери або цифри, можуть містити дефіси (-) і не повинні перевищувати 35 символів.

4 роки тому
21 роки тому
21 роки тому
21 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
20 роки тому
21 роки тому
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330
  1. /*
  2. * This file is part of Aptdec.
  3. * Copyright (c) 2004-2009 Thierry Leconte (F4DWV), Xerbo (xerbo@protonmail.com) 2019-2020
  4. *
  5. * Aptdec is free software: you can redistribute it and/or modify
  6. * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  7. * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
  8. * (at your option) any later version.
  9. *
  10. * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11. * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12. * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  13. * GNU General Public License for more details.
  14. *
  15. * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16. * along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
  17. *
  18. */
  19. #include <stdio.h>
  20. #include <string.h>
  21. #include <sndfile.h>
  22. #include <math.h>
  23. #include "offsets.h"
  24. #include "messages.h"
  25. #define REGORDER 3
  26. typedef struct {
  27. double cf[REGORDER + 1];
  28. } rgparam;
  29. extern void polyreg(const int m, const int n, const double x[], const double y[], double c[]);
  30. // Compute regression
  31. static void rgcomp(double x[16], rgparam * rgpr) {
  32. // { 0.106, 0.215, 0.324, 0.433, 0.542, 0.652, 0.78, 0.87, 0.0 }
  33. const double y[9] = { 31.07, 63.02, 94.96, 126.9, 158.86, 191.1, 228.62, 255.0, 0.0 };
  34. polyreg(REGORDER, 9, x, y, rgpr -> cf);
  35. }
  36. // Convert a value to 0-255 based off the provided regression curve
  37. static double rgcal(float x, rgparam *rgpr) {
  38. double y, p;
  39. int i;
  40. for (i = 0, y = 0.0, p = 1.0; i < REGORDER + 1; i++) {
  41. y += rgpr->cf[i] * p;
  42. p = p * x;
  43. }
  44. return(y);
  45. }
  46. static double tele[16];
  47. static double Cs;
  48. static int nbtele;
  49. void histogramEqualise(float **prow, int nrow, int offset, int width){
  50. // Plot histogram
  51. int histogram[256] = { 0 };
  52. for(int y = 0; y < nrow; y++)
  53. for(int x = 0; x < width; x++)
  54. histogram[(int)floor(prow[y][x+offset])]++;
  55. // Find min/max points
  56. int min = -1, max = -1;
  57. for(int i = 5; i < 250; i++){
  58. if(histogram[i]/width/(nrow/255.0) > 1.0){
  59. if(min == -1) min = i;
  60. max = i;
  61. }
  62. }
  63. //printf("Min Value: %i, Max Value %i\n", min, max);
  64. // Spread values to avoid overshoot
  65. min -= 5; max += 5;
  66. // Stretch the brightness into the new range
  67. for(int y = 0; y < nrow; y++)
  68. for(int x = 0; x < width; x++)
  69. prow[y][x+offset] = (prow[y][x+offset]-min) / (max-min) * 255;
  70. }
  71. // Brightness calibrate, including telemetry
  72. void calibrateBrightness(float **prow, int nrow, int offset, int width, int telestart, rgparam regr[30]){
  73. offset -= SYNC_WIDTH+SPC_WIDTH;
  74. for (int n = 0; n < nrow; n++) {
  75. float *pixelv = prow[n];
  76. for (int i = 0; i < width+SYNC_WIDTH+SPC_WIDTH+TELE_WIDTH; i++) {
  77. float pv = pixelv[i + offset];
  78. // Blend between the calculated regression curves
  79. /* TODO: this can actually make the image look *worse*
  80. * if the signal has a constant input gain.
  81. */
  82. int k, kof;
  83. k = (n - telestart) / FRAME_LEN;
  84. if (k >= nbtele)
  85. k = nbtele - 1;
  86. kof = (n - telestart) % FRAME_LEN;
  87. if (kof < 64) {
  88. if (k < 1) {
  89. pv = rgcal(pv, &(regr[k]));
  90. } else {
  91. pv = rgcal(pv, &(regr[k])) * (64 + kof) / FRAME_LEN +
  92. rgcal(pv, &(regr[k - 1])) * (64 - kof) / FRAME_LEN;
  93. }
  94. } else {
  95. if ((k + 1) >= nbtele) {
  96. pv = rgcal(pv, &(regr[k]));
  97. } else {
  98. pv = rgcal(pv, &(regr[k])) * (192 - kof) / FRAME_LEN +
  99. rgcal(pv, &(regr[k + 1])) * (kof - 64) / FRAME_LEN;
  100. }
  101. }
  102. pv = CLIP(pv, 0, 255);
  103. pixelv[i + offset] = pv;
  104. }
  105. }
  106. }
  107. // Get telemetry data for thermal calibration/equalization
  108. int calibrate(float **prow, int nrow, int offset, int width) {
  109. double teleline[3000] = { 0.0 };
  110. double wedge[16];
  111. rgparam regr[30];
  112. int n, k;
  113. int mtelestart = 0, telestart;
  114. int channel = -1;
  115. // Calculate average of a row of telemetry
  116. for (n = 0; n < nrow; n++) {
  117. float *pixelv = prow[n];
  118. // Average the center 40px
  119. for (int i = 3; i < 43; i++) teleline[n] += pixelv[i + offset + width];
  120. teleline[n] /= 40.0;
  121. }
  122. // The minimum rows required to decode a full frame
  123. if (nrow < 192) {
  124. fprintf(stderr, ERR_TELE_ROW);
  125. return(0);
  126. }
  127. /* Wedge 7 is white and 8 is black, which will have the largest
  128. * difference in brightness, this will always be in the center of
  129. * the frame and can thus be used to find the start of the frame
  130. */
  131. double max = 0.0;
  132. for (n = nrow / 3 - 64; n < 2 * nrow / 3 - 64; n++) {
  133. float df;
  134. // (sum 4px below) / (sum 4px above)
  135. df = (teleline[n - 4] + teleline[n - 3] + teleline[n - 2] + teleline[n - 1]) /
  136. (teleline[n + 0] + teleline[n + 1] + teleline[n + 2] + teleline[n + 3]);
  137. // Find the maximum difference
  138. if (df > max) {
  139. mtelestart = n;
  140. max = df;
  141. }
  142. }
  143. // Find the start of the first frame
  144. telestart = (mtelestart - FRAME_LEN/2) % FRAME_LEN;
  145. // Make sure that theres at least one full frame in the image
  146. if (nrow < telestart + FRAME_LEN) {
  147. fprintf(stderr, ERR_TELE_ROW);
  148. return(0);
  149. }
  150. // For each frame
  151. for (n = telestart, k = 0; n < nrow - FRAME_LEN; n += FRAME_LEN, k++) {
  152. float *pixelv = prow[n];
  153. int j;
  154. // Turn each wedge into a value
  155. for (j = 0; j < 16; j++) {
  156. // Average the middle 6px
  157. wedge[j] = 0.0;
  158. for (int i = 1; i < 7; i++) wedge[j] += teleline[(j * 8) + n + i];
  159. wedge[j] /= 6;
  160. }
  161. // Compute regression on the wedges
  162. rgcomp(wedge, &(regr[k]));
  163. // Read the telemetry values from the middle of the image
  164. if (k == nrow / (2*FRAME_LEN)) {
  165. int l;
  166. // Equalise
  167. for (j = 0; j < 16; j++) tele[j] = rgcal(wedge[j], &(regr[k]));
  168. /* Compare the channel ID wedge to the reference
  169. * wedges, the wedge with the closest match will
  170. * be the channel ID
  171. */
  172. float min = 10000;
  173. for (j = 0; j < 6; j++) {
  174. float df;
  175. df = tele[15] - tele[j];
  176. df *= df;
  177. if (df < min) {
  178. channel = j;
  179. min = df;
  180. }
  181. }
  182. // Cs computation, still have no idea what this does
  183. int i;
  184. for (Cs = 0.0, i = 0, j = n; j < n + FRAME_LEN; j++) {
  185. double csline;
  186. for (csline = 0.0, l = 3; l < 43; l++)
  187. csline += pixelv[l + offset - SPC_WIDTH];
  188. csline /= 40.0;
  189. if (csline > 50.0) {
  190. Cs += csline;
  191. i++;
  192. }
  193. }
  194. Cs /= i;
  195. Cs = rgcal(Cs, &(regr[k]));
  196. }
  197. }
  198. nbtele = k;
  199. calibrateBrightness(prow, nrow, offset, width, telestart, regr);
  200. return(channel + 1);
  201. }
  202. // --- Temperature Calibration --- //
  203. extern int satnum;
  204. #include "satcal.h"
  205. typedef struct {
  206. double Nbb;
  207. double Cs;
  208. double Cb;
  209. int ch;
  210. } tempparam;
  211. // IR channel temperature compensation
  212. static void tempcomp(double t[16], int ch, tempparam *tpr) {
  213. double Tbb, T[4];
  214. double C;
  215. tpr -> ch = ch - 4;
  216. // Compute equivalent T blackbody temperature
  217. for (int n = 0; n < 4; n++) {
  218. float d0, d1, d2;
  219. C = t[9 + n] * 4.0;
  220. d0 = satcal[satnum].d[n][0];
  221. d1 = satcal[satnum].d[n][1];
  222. d2 = satcal[satnum].d[n][2];
  223. T[n] = d0;
  224. T[n] += d1 * C;
  225. C = C * C;
  226. T[n] += d2 * C;
  227. }
  228. Tbb = (T[0] + T[1] + T[2] + T[3]) / 4.0;
  229. Tbb = satcal[satnum].rad[tpr->ch].A + satcal[satnum].rad[tpr->ch].B * Tbb;
  230. // Compute radiance blackbody
  231. C = satcal[satnum].rad[tpr->ch].vc;
  232. tpr->Nbb = c1 * C * C * C / (expm1(c2 * C / Tbb));
  233. // Store count blackbody and space
  234. tpr->Cs = Cs * 4.0;
  235. tpr->Cb = t[14] * 4.0;
  236. }
  237. // IR channel temperature calibration
  238. static double tempcal(float Ce, tempparam * rgpr) {
  239. double Nl, Nc, Ns, Ne;
  240. double T, vc;
  241. Ns = satcal[satnum].cor[rgpr->ch].Ns;
  242. Nl = Ns + (rgpr->Nbb - Ns) * (rgpr->Cs - Ce * 4.0) / (rgpr->Cs - rgpr->Cb);
  243. Nc = satcal[satnum].cor[rgpr->ch].b[0] +
  244. satcal[satnum].cor[rgpr->ch].b[1] * Nl +
  245. satcal[satnum].cor[rgpr->ch].b[2] * Nl * Nl;
  246. Ne = Nl + Nc;
  247. vc = satcal[satnum].rad[rgpr->ch].vc;
  248. T = c2 * vc / log1p(c1 * vc * vc * vc / Ne);
  249. T = (T - satcal[satnum].rad[rgpr->ch].A) / satcal[satnum].rad[rgpr->ch].B;
  250. // Rescale to 0-255 for -60'C to +40'C
  251. T = (T - 273.15 + 60.0) / 100.0 * 256.0;
  252. return(T);
  253. }
  254. // Temperature calibration wrapper
  255. void temperature(float **prow, int nrow, int ch, int offset){
  256. tempparam temp;
  257. printf("Temperature... ");
  258. fflush(stdout);
  259. tempcomp(tele, ch, &temp);
  260. for (int n = 0; n < nrow; n++) {
  261. float *pixelv = prow[n];
  262. for (int i = 0; i < CH_WIDTH; i++) {
  263. float pv = tempcal(pixelv[i + offset], &temp);
  264. pv = CLIP(pv, 0, 255);
  265. pixelv[i + offset] = pv;
  266. }
  267. }
  268. printf("Done\n");
  269. }