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00040 #include <cstdio>
00041 #include <cmath>
00042 #include "emdata.h"
00043
00044 #define MACHEPS 1e-15
00045
00046 using namespace EMAN;
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00057 void Utilit1(double *D, double *dd, int l) {
00058 int i;
00059
00060 *dd=0.0;
00061 for (i=1; i<l+1; i++) *dd += D[i]*D[i];
00062 *dd=sqrt(*dd);
00063 }
00064
00065 void Utilit2(double *X, double *X1, double *Y, double *D, double *dd, double xk, int l, float (*my_func)(EMData* , EMData* , EMData* , float , float , float), EMData *image,
00066 EMData *refim, EMData *mask) {
00067 int i;
00068
00069 for (i=1; i<l+1; i++) {
00070
00071 X1[i]=X[i];
00072 X[i] += xk*D[i]/(*dd);
00073 }
00074 Y[3]=(*my_func)(image, refim, mask, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00075 }
00076
00077
00078
00079 void Derivatives(double *X, double *D, double *Y, double *dd, double xk, int l, float (*my_func)(EMData* , EMData* , EMData* , float , float , float), EMData *image, EMData
00080 *refim, EMData *mask) {
00081 double a,b,yy;
00082 int i;
00083 for (i=1; i<l+1; i++) {
00084
00085 a=X[i];
00086
00087 b=D[i]*xk/(2.0*(*dd));
00088
00089 X[i]=X[i]+b;
00090
00091 yy=(*my_func)(image, refim, mask, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00092
00093 if (b==0) b=1e-12;
00094
00095 D[i]=(yy-Y[3])/b;
00096
00097 if (D[i]==0) D[i]=1e-5;
00098
00099 X[i]=a; yy=Y[3];
00100 }
00101
00102 Utilit1(D, dd, l);
00103 }
00104
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00124
00125
00126
00127 void Steepda(double *X, double xk, double e, int l, int m, int *n, float (*my_func)(EMData* , EMData* , EMData* , float , float , float), EMData *image, EMData *refim, EMData
00128 *mask) {
00129
00130 int i;
00131 double dd;
00132 double D[4], Y[4];
00133 double X1[11];
00134
00135 *n=0;
00136
00137
00138
00139 dd=1.0;
00140 D[1]=1.0/sqrt((double)l);
00141 for (i=2; i<l+1; i++) D[i]=D[i-1];
00142
00143 for (i=1; i<l+1; i++) {
00144
00145 Y[i]=(*my_func)(image, refim, mask, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00146
00147 Utilit1(D, &dd, l);
00148 Utilit2(X, X1, Y, D, &dd, xk, l, my_func, image, refim, mask);
00149 }
00150
00151
00152 e50: if (fabs(Y[2]-Y[1])<MACHEPS) goto e51;
00153 if ((Y[3]-Y[2])/(Y[2]-Y[1])>0.0) xk=xk*1.2;
00154
00155 e51: if (Y[3]<Y[2]) xk=xk/2.0;
00156
00157 if (Y[3]>Y[2]) goto e100;
00158
00159 for (i=1; i<l+1; i++) {
00160 X[i]=X1[i];
00161 }
00162 goto e200;
00163 e100: Y[1]=Y[2]; Y[2]=Y[3];
00164
00165 e200: Y[3]=(*my_func)(image, refim, mask, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00166 Derivatives(X, D, Y, &dd, xk, l, my_func, image, refim, mask);
00167
00168 if (dd==0) return;
00169
00170 Utilit2(X, X1, Y, D, &dd, xk, l, my_func, image, refim, mask);
00171
00172 (*n)++;
00173
00174 if (*n>=m) return;
00175 if (fabs(Y[3]-Y[2])<e) return;
00176
00177 goto e50;
00178 }
00179
00180
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00201
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00205
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00207
00208
00209 void Utilit2_G(double *X, double *X1, double *Y, double *D, double *dd, double xk, int l, float (*my_func)(EMData* , EMData* , EMData* , Util::KaiserBessel& , float , float , float), EMData *image,
00210 EMData *refim, EMData *mask, Util::KaiserBessel& kb) {
00211 int i;
00212
00213 for (i=1; i<l+1; i++) {
00214
00215 X1[i]=X[i];
00216 X[i] += xk*D[i]/(*dd);
00217 }
00218 Y[3]=(*my_func)(image, refim, mask, kb, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00219 }
00220
00221
00222
00223 void Derivatives_G(double *X, double *D, double *Y, double *dd, double xk, int l, float (*my_func)(EMData* , EMData* , EMData* , Util::KaiserBessel& , float , float , float), EMData *image, EMData
00224 *refim, EMData *mask, Util::KaiserBessel& kb) {
00225 double a,b,yy;
00226 int i;
00227 for (i=1; i<l+1; i++) {
00228
00229 a=X[i];
00230
00231 b=D[i]*xk/(2.0*(*dd));
00232
00233 X[i]=X[i]+b;
00234
00235 yy=(*my_func)(image, refim, mask, kb, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00236
00237 if (b==0) b=1e-12;
00238
00239 D[i]=(yy-Y[3])/b;
00240
00241 if (D[i]==0) D[i]=1e-5;
00242
00243 X[i]=a; yy=Y[3];
00244 }
00245
00246 Utilit1(D, dd, l);
00247 }
00248
00249
00250
00251 void Steepda_G(double *X, double xk, double e, int l, int m, int *n, float (*my_func)(EMData* , EMData* , EMData* , Util::KaiserBessel& , float , float , float), EMData *image, EMData *refim, EMData
00252 *mask, Util::KaiserBessel& kb) {
00253
00254 int i;
00255 double dd;
00256 double D[4], Y[4];
00257 double X1[11];
00258
00259 *n=0;
00260
00261
00262
00263 dd=1.0;
00264 D[1]=1.0/sqrt((double)l);
00265 for (i=2; i<l+1; i++) D[i]=D[i-1];
00266
00267 for (i=1; i<l+1; i++) {
00268
00269 Y[i]=(*my_func)(image, refim, mask, kb, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00270
00271 Utilit1(D, &dd, l);
00272 Utilit2_G(X, X1, Y, D, &dd, xk, l, my_func, image, refim, mask, kb);
00273 }
00274
00275
00276 e50: if (fabs(Y[2]-Y[1])<MACHEPS) goto e51;
00277 if ((Y[3]-Y[2])/(Y[2]-Y[1])>0.0) xk=xk*1.2;
00278
00279 e51: if (Y[3]<Y[2]) xk=xk/2.0;
00280
00281 if (Y[3]>Y[2]) goto e100;
00282
00283 for (i=1; i<l+1; i++) {
00284 X[i]=X1[i];
00285 }
00286 goto e200;
00287 e100: Y[1]=Y[2]; Y[2]=Y[3];
00288
00289 e200: Y[3]=(*my_func)(image, refim, mask, kb, (float)X[1], (float)X[2], (float)X[3]);
00290 Derivatives_G(X, D, Y, &dd, xk, l, my_func, image, refim, mask, kb);
00291
00292 if (dd==0) return;
00293
00294 Utilit2_G(X, X1, Y, D, &dd, xk, l, my_func, image, refim, mask, kb);
00295
00296 (*n)++;
00297
00298 if (*n>=m) return;
00299 if (fabs(Y[3]-Y[2])<e) return;
00300
00301 goto e50;
00302 }