rich_image.h

   1 /*
   2  *  folded-ctf is an implementation of the folded hierarchy of
   3  *  classifiers for object detection, developed by Francois Fleuret
   4  *  and Donald Geman.
   5  *
   6  *  Copyright (c) 2008 Idiap Research Institute, http://www.idiap.ch/
   7  *  Written by Francois Fleuret <francois.fleuret@idiap.ch>
   8  *
   9  *  This file is part of folded-ctf.
  10  *
  11  *  folded-ctf is free software: you can redistribute it and/or modify
  12  *  it under the terms of the GNU General Public License version 3 as
  13  *  published by the Free Software Foundation.
  14  *
  15  *  folded-ctf is distributed in the hope that it will be useful, but
  16  *  WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  *  General Public License for more details.
  19  *
  20  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  *  along with folded-ctf.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  22  *
  23  */
  24
  25 /*
  26
  27   A RichImage is an Image with all the necessary pre-computation to
  28   compute the feature responses: Edge detection and local variance
  29   thresholding at multiple scale, with integral images. The heavy
  30   machinery and ugly coding style is motivated by performance.
  31
  32 */
  33
  34 #ifndef RICH_IMAGE_H
  35 #define RICH_IMAGE_H
  36
  37 #include "image.h"
  38 #include "rgb_image.h"
  39 #include "misc.h"
  40 #include "global.h"
  41
  42 class RichImage : public Image {
  43
  44   static const int _image_size_min = 8;
  45
  46   int _nb_scales;
  47
  48   int *_width_at_scale, *_height_at_scale;
  49
  50   unsigned int *_edge_map;
  51
  52   unsigned int **_line_edge_map;
  53   unsigned int ***_tag_edge_map;
  54   unsigned int ****_scale_edge_map;
  55
  56   void free();
  57
  58   void compute_one_scale_edge_maps(int width, int height,
  59                                    unsigned int ***scale_edge_map,
  60                                    unsigned char *pixel_map,
  61                                    unsigned int *sum_pixel_map,
  62                                    unsigned int *sum_sq_pixel_map);
  63
  64 public:
  65
  66   // We have 8 edge orientations
  67   static const int nb_edge_tags = 8;
  68   static const int first_edge_tag = 0;
  69
  70   // The variance tag is 1 if the variance of the gray levels in the
  71   // 16x16 square is greater than 10
  72   static const int variance_tag = 8;
  73
  74   // We quantify the grayscales into 8 bins
  75   static const int nb_gray_tags = 8;
  76   static const int first_gray_tag = 9;
  77
  78   static const int _nb_tags = nb_edge_tags + 1 + nb_gray_tags;
  79
  80   inline int nb_tags() { return _nb_tags; }
  81   inline int nb_scales() { return _nb_scales; }
  82
  83   inline int nb_tags_in_window(int scale, int tag, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax) {
  84     if(scale < 0 || scale >= _nb_scales) return 0;
  85     if(xmin < 0) xmin = 0;
  86     if(xmax >= _width_at_scale[scale]) xmax = _width_at_scale[scale] - 1;
  87     if(ymin < 0) ymin = 0;
  88     if(ymax >= _height_at_scale[scale]) ymax = _height_at_scale[scale] - 1;
  89     if(xmin < xmax && ymin < ymax) {
  90       unsigned int **tmp = _scale_edge_map[scale][tag];
  91       return tmp[ymax][xmax] + tmp[ymin][xmin] - tmp[ymax][xmin] - tmp[ymin][xmax];
  92     } else
  93       return 0;
  94   }
  95
  96   RichImage();
  97   RichImage(int width, int height);
  98   virtual ~RichImage();
  99
 100   virtual void compute_rich_structure();
 101
 102   virtual void write(ostream *out);
 103
 104   // read does _NOT_ build the rich structure. One has to call
 105   // compute_rich_structure() for that!
 106   virtual void read(istream *in);
 107
 108   virtual void write_tag_png(const char *filename);
 109 };
 110
 111 #endif