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