tracker.cc

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   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 and Copyright (C) Francois Fleuret                         //
  16 // Contact <francois.fleuret@idiap.ch> for comments & bug reports        //
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  19 #include "tracker.h"
  20
  21 #include <iostream>
  22
  23 using namespace std;
  24
  25 Tracker::Tracker(int nb_time_steps, int nb_locations) {
  26   _nb_locations = nb_locations;
  27   _nb_time_steps = nb_time_steps;
  28   _detection_score = allocate_array<scalar_t>(nb_time_steps, nb_locations);
  29   _allowed_motion = allocate_array<int>(nb_locations, nb_locations);
  30   for(int l = 0; l < nb_locations; l++) {
  31     for(int m = 0; m < nb_locations; m++) {
  32       _allowed_motion[l][m] = 0;
  33     }
  34   }
  35
  36   _edge_lengths = 0;
  37   _graph = 0;
  38 }
  39
  40 Tracker::~Tracker() {
  41   delete[] _edge_lengths;
  42   delete _graph;
  43   deallocate_array<scalar_t>(_detection_score);
  44   deallocate_array<int>(_allowed_motion);
  45 }
  46
  47 void Tracker::set_allowed_motion(int from_location, int to_location, int v) {
  48   _allowed_motion[from_location][to_location] = v;
  49 }
  50
  51 void Tracker::set_detection_score(int time, int location, scalar_t score) {
  52   _detection_score[time][location] = score;
  53 }
  54
  55 void Tracker::build_graph() {
  56
  57   // Delete existing graph
  58   delete[] _edge_lengths;
  59   delete _graph;
  60
  61   int nb_motions = 0;
  62   for(int l = 0; l < _nb_locations; l++) {
  63     for(int m = 0; m < _nb_locations; m++) {
  64       if(_allowed_motion[l][m]) nb_motions++;
  65     }
  66   }
  67
  68   int nb_vertices = 2 + 2 * _nb_time_steps * _nb_locations;
  69   int nb_edges = _nb_locations * 2
  70     + (_nb_time_steps - 1) * nb_motions
  71     + _nb_locations * _nb_time_steps;
  72
  73   int source = 0, sink = nb_vertices - 1;
  74   int *node_from = new int[nb_edges];
  75   int *node_to = new int[nb_edges];
  76   int e = 0;
  77
  78   _edge_lengths = new scalar_t[nb_edges];
  79
  80   // We put the in-node edges first, since these are the ones whose
  81   // lengths we will have to change according to the detection score
  82
  83   for(int t = 0; t < _nb_time_steps; t++) {
  84     for(int l = 0; l < _nb_locations; l++) {
  85       node_from[e] = 1 + (2 * (t + 0) + 0) * _nb_locations + l;
  86       node_to[e] =   1 + (2 * (t + 0) + 1) * _nb_locations + l;
  87       e++;
  88     }
  89   }
  90
  91   // We put the other edges after
  92
  93   for(int l = 0; l < _nb_locations; l++) {
  94     node_from[e] = source;
  95     node_to[e] = 1 + l + 0 * _nb_locations;
  96     _edge_lengths[e] = 0.0;
  97     e++;
  98   }
  99
 100   for(int t = 0; t < _nb_time_steps; t++) {
 101     for(int l = 0; l < _nb_locations; l++) {
 102       if(t == _nb_time_steps - 1) {
 103         node_from[e] = 1 + (2 * (t + 0) + 1) * _nb_locations + l;
 104         node_to[e] = sink;
 105         _edge_lengths[e] = 0.0;
 106         e++;
 107       } else {
 108         for(int k = 0; k < _nb_locations; k++) {
 109           if(_allowed_motion[l][k]) {
 110             node_from[e] = 1 + (2 * (t + 0) + 1) * _nb_locations + l;
 111             node_to[e] =   1 + (2 * (t + 1) + 0) * _nb_locations + k;
 112             _edge_lengths[e] = 0.0;
 113             e++;
 114           }
 115         }
 116       }
 117     }
 118   }
 119
 120   _graph = new MTPGraph(nb_vertices, nb_edges,
 121                         node_from, node_to,
 122                         source, sink);
 123
 124   delete[] node_from;
 125   delete[] node_to;
 126 }
 127
 128 void Tracker::track() {
 129   int e = 0;
 130   for(int t = 0; t < _nb_time_steps; t++) {
 131     for(int l = 0; l < _nb_locations; l++) {
 132       _edge_lengths[e] = - _detection_score[t][l];
 133       e++;
 134     }
 135   }
 136
 137   _graph->find_best_paths(_edge_lengths);
 138   _graph->retrieve_disjoint_paths();
 139
 140   for(int p = 0; p < _graph->nb_paths; p++) {
 141     Path *path = _graph->paths[p];
 142     cout << "PATH " << p << " [length " << path->length << "] " << path->nodes[0];
 143     for(int n = 1; n < path->length; n++) {
 144       cout << " -> " << path->nodes[n];
 145     }
 146     cout << endl;
 147   }
 148   // _graph->print_dot();
 149 }
 150
 151 int Tracker::nb_trajectories() {
 152   return _graph->nb_paths;
 153 }
 154
 155 int Tracker::trajectory_duration(int k) {
 156   return (_graph->paths[k]->length - 2) / 2;
 157 }
 158
 159 int Tracker::trajectory_location(int k, int time) {
 160   return (_graph->paths[k]->nodes[2 * time + 1] - 1) % _nb_locations;
 161 }