rich_image.h

   1
   2 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   3 // This program is free software: you can redistribute it and/or modify  //
   4 // it under the terms of the version 3 of the GNU General Public License //
   5 // as published by the Free Software Foundation.                         //
   6 //                                                                       //
   7 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but   //
   8 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of            //
   9 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU      //
  10 // General Public License for more details.                              //
  11 //                                                                       //
  12 // You should have received a copy of the GNU General Public License     //
  13 // along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  //
  14 //                                                                       //
  15 // Written by Francois Fleuret                                           //
  16 // (C) Idiap Research Institute                                          //
  17 //                                                                       //
  18 // Contact <francois.fleuret@idiap.ch> for comments & bug reports        //
  19 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20
  21 /*
  22
  23   A RichImage is an Image with all the necessary pre-computation to
  24   compute the feature responses: Edge detection and local variance
  25   thresholding at multiple scale, with integral images. The heavy
  26   machinery and ugly coding style is motivated by performance.
  27
  28 */
  29
  30 #ifndef RICH_IMAGE_H
  31 #define RICH_IMAGE_H
  32
  33 #include "image.h"
  34 #include "rgb_image.h"
  35 #include "misc.h"
  36 #include "global.h"
  37
  38 class RichImage : public Image {
  39
  40   static const int _image_size_min = 8;
  41
  42   int _nb_scales;
  43
  44   int *_width_at_scale, *_height_at_scale;
  45
  46   unsigned int *_edge_map;
  47
  48   unsigned int **_line_edge_map;
  49   unsigned int ***_tag_edge_map;
  50   unsigned int ****_scale_edge_map;
  51
  52   void free();
  53
  54   void compute_one_scale_edge_maps(int width, int height,
  55                                    unsigned int ***scale_edge_map,
  56                                    unsigned char *pixel_map,
  57                                    unsigned int *sum_pixel_map,
  58                                    unsigned int *sum_sq_pixel_map);
  59
  60 public:
  61
  62   // We have 8 edge orientations
  63   static const int nb_edge_tags = 8;
  64   static const int first_edge_tag = 0;
  65
  66   // The variance tag is 1 if the variance of the gray levels in the
  67   // 16x16 square is greater than 10
  68   static const int variance_tag = 8;
  69
  70   // We quantify the grayscales into 8 bins
  71   static const int nb_gray_tags = 8;
  72   static const int first_gray_tag = 9;
  73
  74   static const int _nb_tags = nb_edge_tags + 1 + nb_gray_tags;
  75
  76   inline int nb_tags() { return _nb_tags; }
  77   inline int nb_scales() { return _nb_scales; }
  78
  79   inline int nb_tags_in_window(int scale, int tag, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax) {
  80     if(scale < 0 || scale >= _nb_scales) return 0;
  81     if(xmin < 0) xmin = 0;
  82     if(xmax >= _width_at_scale[scale]) xmax = _width_at_scale[scale] - 1;
  83     if(ymin < 0) ymin = 0;
  84     if(ymax >= _height_at_scale[scale]) ymax = _height_at_scale[scale] - 1;
  85     if(xmin < xmax && ymin < ymax) {
  86       unsigned int **tmp = _scale_edge_map[scale][tag];
  87       return tmp[ymax][xmax] + tmp[ymin][xmin] - tmp[ymax][xmin] - tmp[ymin][xmax];
  88     } else
  89       return 0;
  90   }
  91
  92   RichImage();
  93   RichImage(int width, int height);
  94   virtual ~RichImage();
  95
  96   virtual void compute_rich_structure();
  97
  98   virtual void write(ostream *out);
  99
 100   // read does _NOT_ build the rich structure. One has to call
 101   // compute_rich_structure() for that!
 102   virtual void read(istream *in);
 103
 104   virtual void write_tag_png(const char *filename);
 105 };
 106
 107 #endif