source: sasview/DataLoader/extensions/smearer.cpp @ a3f8d58

ESS_GUIESS_GUI_DocsESS_GUI_batch_fittingESS_GUI_bumps_abstractionESS_GUI_iss1116ESS_GUI_iss879ESS_GUI_iss959ESS_GUI_openclESS_GUI_orderingESS_GUI_sync_sascalccostrafo411magnetic_scattrelease-4.1.1release-4.1.2release-4.2.2release_4.0.1ticket-1009ticket-1094-headlessticket-1242-2d-resolutionticket-1243ticket-1249ticket885unittest-saveload
Last change on this file since a3f8d58 was a3f8d58, checked in by Mathieu Doucet <doucetm@…>, 15 years ago

dataloader: converted smearing to C and allowed for partial Q range

  • Property mode set to 100644
File size: 4.4 KB
Line 
1/**
2        This software was developed by the University of Tennessee as part of the
3        Distributed Data Analysis of Neutron Scattering Experiments (DANSE)
4        project funded by the US National Science Foundation.
5
6        If you use DANSE applications to do scientific research that leads to
7        publication, we ask that you acknowledge the use of the software with the
8        following sentence:
9
10        "This work benefited from DANSE software developed under NSF award DMR-0520547."
11
12        copyright 2009, University of Tennessee
13 */
14#include "smearer.hh"
15#include <stdio.h>
16#include <math.h>
17using namespace std;
18
19
20/**
21 * Constructor for BaseSmearer
22 *
23 * @param qmin: minimum Q value
24 * @param qmax: maximum Q value
25 * @param nbins: number of Q bins
26 */
27BaseSmearer :: BaseSmearer(double qmin, double qmax, int nbins) {
28        // Number of bins
29        this->nbins = nbins;
30        this->qmin = qmin;
31        this->qmax = qmax;
32        // Flag to keep track of whether we have a smearing matrix or
33        // whether we need to compute one
34        has_matrix = false;
35};
36
37/**
38 * Constructor for SlitSmearer
39 *
40 * @param width: slit width in Q units
41 * @param height: slit height in Q units
42 * @param qmin: minimum Q value
43 * @param qmax: maximum Q value
44 * @param nbins: number of Q bins
45 */
46SlitSmearer :: SlitSmearer(double width, double height, double qmin, double qmax, int nbins) :
47        BaseSmearer(qmin, qmax, nbins){
48        this->height = height;
49        this->width = width;
50};
51
52        /**
53         * Constructor for SlitSmearer
54         *
55         * @param width: array slit widths for each Q point, in Q units
56         * @param qmin: minimum Q value
57         * @param qmax: maximum Q value
58         * @param nbins: number of Q bins
59         */
60QSmearer :: QSmearer(double* width, double qmin, double qmax, int nbins) :
61        BaseSmearer(qmin, qmax, nbins){
62        this->width = width;
63};
64
65/**
66 * Compute the slit smearing matrix
67 */
68void SlitSmearer :: compute_matrix(){
69
70        weights = new vector<double>(nbins*nbins,0);
71
72        // Loop over all q-values
73        for(int i=0; i<nbins; i++) {
74                double q = qmin + (double)i*(qmax-qmin)/((double)nbins-1.0);
75
76                // For each q-value, compute the weight of each other q-bin
77                // in the I(q) array
78                int npts_h = height>0 ? npts : 1;
79                int npts_w = width>0 ? npts : 1;
80
81                // If both height and width are great than zero,
82                // modify the number of points in each direction so
83                // that the total number of points is still what
84                // the user would expect (downgrade resolution)
85                if(npts_h>1 && npts_w>1){
86                        npts_h = (int)ceil(sqrt((double)npts));
87                        npts_w = npts_h;
88                }
89
90                double shift_h, shift_w;
91                for(int k=0; k<npts_h; k++){
92                        if(npts_h==1){
93                                shift_h = 0;
94                        } else {
95                                shift_h = height/((double)npts_h-1.0) * (double)k;
96                        }
97                        for(int j=0; j<npts_w; j++){
98                                if(npts_w==1){
99                                        shift_w = 0;
100                                } else {
101                                        shift_w = width/((double)npts_w-1.0) * (double)j;
102                                }
103                                double q_shifted = sqrt( ((q-shift_w)*(q-shift_w) + shift_h*shift_h) );
104                                int q_i = (int)(floor( (q_shifted-qmin) /((qmax-qmin)/((double)nbins -1.0)) ));
105
106                                // Skip the entries outside our I(q) range
107                                //TODO: be careful with edge effect
108                                if(q_i<nbins)
109                                        (*weights)[i*nbins+q_i]++;
110                        }
111                }
112        }
113};
114
115/**
116 * Compute the point smearing matrix
117 */
118void QSmearer :: compute_matrix(){
119        weights = new vector<double>(nbins*nbins,0);
120
121        // Loop over all q-values
122        double step = (qmax-qmin)/((double)nbins-1.0);
123        for(int i=0; i<nbins; i++) {
124                double q = qmin + (double)i*step;
125                double q_min = q - 0.5*step;
126                double q_max = q + 0.5*step;
127
128                for(int j=0; j<nbins; j++) {
129                        double q_j = qmin + (double)j*step;
130
131                        // Compute the fraction of the Gaussian contributing
132                        // to the q bin between q_min and q_max
133                        double value =  erf( (q_max-q_j)/(sqrt(2.0)*width[j]) );
134                value -= erf( (q_min-q_j)/(sqrt(2.0)*width[j]) );
135                (*weights)[i*nbins+j] += value;
136                }
137        }
138}
139
140/**
141 * Perform smearing by applying the smearing matrix to the input Q array
142 */
143void BaseSmearer :: smear(double *iq_in, double *iq_out, int first_bin, int last_bin){
144
145        // If we haven't computed the smearing matrix, do it now
146        if(!has_matrix) {
147                compute_matrix();
148                has_matrix = true;
149        }
150
151        // Loop over q-values and multiply apply matrix
152        for(int q_i=first_bin; q_i<=last_bin; q_i++){
153                double sum = 0.0;
154                double counts = 0.0;
155
156                for(int i=first_bin; i<=last_bin; i++){
157                        sum += iq_in[i] * (*weights)[q_i*nbins+i];
158                        counts += (*weights)[q_i*nbins+i];
159                }
160
161                // Normalize counts
162                iq_out[q_i] = (counts>0.0) ? sum/counts : 0;
163        }
164}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.