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smooth.c - Smoothing with Savitsky-Golay filter
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begin : Sat Mar 9 09:51:02 GMT 2002
copyright : (C) 2002 by Gwyndaf Evans
email : [email protected]
***************************************************************************/
/***************************************************************************
* *
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify *
* it under the terms of the GNU General Public License as published by *
* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or *
* (at your option) any later version. *
* *
***************************************************************************/
#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include <config.h>
#endif
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "chooch.h"
int smooth(int np, double *f, double *g, int nl, int nr, int m, int ld) {
//
extern int verbose;
int i, nc, index;
float fpad[MAXSIZE];
float cn[MAXCOEF];
// Required by savgol
float cdata[]={
0.00, -0.00, 1.00, -0.00, 0.00, // 2 2 0 4
0.08, -0.67, 0.00, 0.67, -0.08, // 2 2 1 4
-0.04, 0.67, -1.25, 0.67, -0.04, // 2 2 2 4
-0.08, 0.17, 0.00, -0.17, 0.08, // 2 2 3 4
0.02, -0.13, 0.32, 0.57, 0.32, -0.13, 0.02, // 3 3 0 4
0.09, -0.27, -0.23, 0.00, 0.23, 0.27, -0.09, // 3 3 1 4
-0.05, 0.25, -0.07, -0.27, -0.07, 0.25, -0.05, // 3 3 2 4
-0.03, 0.03, 0.03, 0.00, -0.03, -0.03, 0.03, // 3 3 3 4
0.03, -0.13, 0.07, 0.31, 0.42, 0.31, 0.07, -0.13, 0.03, // 4 4 0 4
0.07, -0.12, -0.16, -0.11, 0.00, 0.11, 0.16, 0.12, -0.07, // 4 4 1 4
-0.04, 0.11, 0.04, -0.06, -0.11, -0.06, 0.04, 0.11, -0.04, // 4 4 2 4
-0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.00, -0.01, -0.01, -0.01, 0.01, // 4 4 3 4
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0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, // nl=29 nr=29 ld=3 m=4
};
if(verbose>1)printf("nl = %d nr = %d ld = %d m = %d\n", nl, nr, ld, m);
pad(np, nl, nr, f, fpad);
/* Find array index at which to read SavGol coefficients */
index=0;
for(i=2;i<nr;++i){
index+=4*(i+i+1);
}
index+=ld*(i+i+1); // Choose coefficients for correct derivative
nc=nl+nr+1;
for(i=0;i<nc;++i,++index){
cn[i]=cdata[index];
if(verbose>1)printf(" %5.2f",cn[i]);
}
if(verbose>1)printf("\n");
apply_coeffs(fpad, g, cn, nl, nr, np);
if(verbose>0)printf("Done smoothing\n");
return 0;
}
void pad(int np, int nl, int nr, double *fin, float *fout) {
extern int verbose;
int i;
if(verbose>0)printf("Padding input spectrum\n");
for (i = 0; i < nl; i++) {
fout[i] = (float) fin[0];
}
for (i = nl; i < (np+nl); i++) {
fout[i] = (float) fin[i-nl];
}
for (i = (np+nl); i < (nl+np+nr); i++) {
fout[i] = (float) fin[np-1];
}
}
int apply_coeffs(float *fpad, double *g, float *cn, int nl, int nr, int np) {
extern int verbose;
int i, n;
if(verbose>0)printf("Applying SavGol coeffs\n");
for (i = 0; i < np; i++) {
g[i] = 0.0;
for (n = 0; n < (nl+nr+1); n++) {
g[i] += (double) (cn[n] * fpad[i+n]);
}
if(verbose>1){
printf("%d %10.4f\n",i,g[i]);
}
}
return 0;
}