include/ctfInfo.h

   1 #ifndef CTF_INFO_H
   2 #define CTF_INFO_H
   3 #include <stdio.h>
   4
   5 /* constant begin */
   6 #define ctfInfoModeWithAmplitudeContrast    0x0f
   7 #define ctfInfoModeWithMTF                  0x10
   8 #define ctfInfoModeWithIlluminationAngle    0x20
   9 #define ctfInfoModeWithEnergySpread         0x40
  10 #define ctfInfoModeAbsoluteValue            0x100
  11
  12 typedef enum ctfInfoMode {
  13         ctfInfoModePhaseCTFOnly   = 0,
  14         ctfInfoModePhaseAndAmpCTF = 1
  15 } ctfInfoMode;
  16
  17 typedef enum ctfInfoMTFMode {
  18         ctfInfoMTFModeSingleExp = 0,
  19         ctfInfoMTFModeSingleLorentzian = 1,
  20         ctfInfoMTFModeBoth      = 2,
  21         ctfInfoMTFModeLinear    = 3,
  22         ctfInfoMTFModeBothSum   = 4,
  23         ctfInfoMTFModePolynomial = 5
  24 } ctfInfoMTFMode;
  25 /* constant end */
  26
  27 /* struct begin */
  28 typedef struct moleculrEnvelope {
  29         char* filename;
  30         int   nR;
  31         float* R;
  32         float* Envelope;
  33         int    mode;
  34 } molecularEnvelope;
  35
  36 typedef struct ctfInfo {
  37         float kV;      /* kV */
  38         float defocus; /* A : Underfocus is plus, while overfocus is minus*/
  39         float Cc;      /* mm */
  40         float dE;
  41         float Cs;      /* mm */
  42         float Ain;     /* mrad : Illumination Angle */
  43         long  flagWin; /* Windowing */
  44         float CutLow;  /* Windowing: CutLow  A-1 */
  45         float CutHigh; /* Windowing: CutHigh A-1 */
  46
  47         float I0;      /* Intensity */
  48         float Isignal; /* Intensity of signal */
  49
  50         float ratioOfAmpToPhase; /* The ratio of amp to phase */
  51
  52         float Inoise;  /* Intensity of noise : Isignal*/
  53         long  flagWhiteNoise;
  54         float WhiteNoise;  /* Affected by MTF(R) */
  55
  56         long  flagWhiteNoiseRaising;
  57         float WhiteNoiseRaising; /* WhiteNoise Raising depending upon R */
  58
  59         float Inoise2; /* Intensity of noise */
  60         long  flagWhiteNoise2;
  61         float WhiteNoise2; /* Not Affected by MTF(R)*/
  62
  63         int   flagAstigmatism;
  64         float defocus2D[2];      /* A : Normally [0]: Max [1]: Min */
  65         float defocus0axis;      /* radian : angle of the defocus2D[0]-axis */
  66
  67         long mode;
  68
  69         long  flagMagnification;
  70         float Magnification;
  71
  72         /* MTF(R): Modulation Transfer Function */
  73         ctfInfoMTFMode MTFMode;
  74         float BofMTF;  /* Exponential: exp(-B R)   */
  75         float BofMTF2; /* Lorentzian : 1/(B*B+R*R) */
  76         float WeightOfSecondTermForMTF; /* 0 <-> 1 */
  77         /*for PolynomialExpNoise*//*d = degree*/
  78         float BofMTFd2;
  79         float BofMTFd3;
  80         float BofMTFd4;
  81         float BofMTFd5;
  82         float BofMTFd6;
  83
  84         /* Molecular Envelope: Scattering Factor */
  85         /* For Gaussian */
  86         float MolecEnv;                   /* A : */
  87         /* For Table */
  88         long  flagMolecEnvTable;
  89         molecularEnvelope MolecEnvTable;
  90         /* For Lorentzian */
  91         float flagElastic;
  92         float Elastic;
  93         float ElasticShift;
  94         float ElasticWidth;
  95         float ElasticRing;
  96         float ElasticRingPosition;
  97         float ElasticRingWidth;
  98
  99         /* Stage Vibration */
 100         long  flagVibration;
 101         long  VibrationMode;
 102         float BofVibration;
 103
 104         /* Aliasing and Sampling */
 105         long flagAliasing;
 106         float NyquistFrequency;
 107         long flagSampling;
 108
 109         /* Inelastic Signal */
 110         /* For Gaussian */
 111         long flagWithInElastic;
 112         float InElasticGaussian;
 113         /* For Table */
 114         long flagWithInElasticTable;
 115         molecularEnvelope InElasticEnvTable;
 116         /* Lorentzian */
 117         long flagInElastic;
 118         float InElastic;
 119         float InElasticShift;
 120         float InElasticWidth;
 121         float InElasticRing;
 122         float InElasticRingPosition;
 123         float InElasticRingWidth;
 124 } ctfInfo;
 125 /* struct end */
 126
 127
 128 #ifdef __cplusplus
 129 extern "C" {
 130 #endif
 131
 132 /* prototype begin */
 133
 134 extern void ctfInfoSendByPVM(ctfInfo* info, int tid, long mode);
 135 extern void ctfInfoRecieveByPVM(ctfInfo* info, int tid, long mode);
 136 extern float ctfSignalFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 137 extern float ctfNoiseFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 138 extern float ctfNoise2Function(ctfInfo* info, float R, long mode);
 139 extern float ctfSignalPowerFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 140 extern float ctfNoisePowerFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 141 extern float ctfNoise2PowerFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 142 extern float ctfScatteringFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 143 extern float ctfMolecularEnvelopeFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 144 extern float ctfMolecularEnvelopeInElasticFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 145 extern float ctfVibrationFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 146 extern float ctfFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 147 extern float ctfFunctionSampling(float R, float Nyquist, long mode);
 148 extern void  ctfFunctionPVMStart(ctfInfo* info, float R, int tid, long mode);
 149 extern float ctfFunctionPVMEnd(ctfInfo* info, float R, int tid, long mode);
 150 extern void  ctfFunctionPVMServer();
 151 extern float ctfEnvelopFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 152 extern float ctfMTFFunction(ctfInfo* info, float R, long mode);
 153 extern float ctfFunction2D(ctfInfo* info, float X, float Y, long mode);
 154 extern float wavelengthOfElectron(float E);
 155 extern float defocusDeterminationFromThonRing(ctfInfo* info, float R, long n, long mode);
 156 extern void ctfWeightForCorrectionUsage(FILE* fpt);
 157 extern float ctfWeightForCorrection2D(ctfInfo* info, float X, float Y, long mode);
 158 extern float ctfWeightForCorrection(ctfInfo* info, float R, long mode);
 159 extern void lmolecularEnvelopeFileRead(FILE* fpt, molecularEnvelope* mol, int mode);
 160 extern void lmolecularEnvelopeFileWrite(FILE* fpt, molecularEnvelope* mol, int mode);
 161 extern void lmolecularEnvelopeResampling(molecularEnvelope* dst, molecularEnvelope* src, float dR, float RMax, int mode);
 162 extern float lmolecularEnvelopeDataGet(molecularEnvelope* src, float R, int mode);
 163 extern void ctfInfoRead(FILE* fpt, ctfInfo* ctf, char* pre, int mode);
 164 extern void ctfInfoWrite(FILE* fpt, ctfInfo ctf, char* pre, int mode);
 165 /* prototype end */
 166
 167 #ifdef __cplusplus
 168 };
 169 #endif
 170
 171 #endif