Update to 2.0.0 tree from current Fremantle build
[opencv] / src / cv / cvfundam.cpp
diff --git a/src/cv/cvfundam.cpp b/src/cv/cvfundam.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..27291fc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1195 @@
+/*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//
+//  IMPORTANT: READ BEFORE DOWNLOADING, COPYING, INSTALLING OR USING.
+//
+//  By downloading, copying, installing or using the software you agree to this license.
+//  If you do not agree to this license, do not download, install,
+//  copy or use the software.
+//
+//
+//                        Intel License Agreement
+//                For Open Source Computer Vision Library
+//
+// Copyright (C) 2000, Intel Corporation, all rights reserved.
+// Third party copyrights are property of their respective owners.
+//
+// Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
+// are permitted provided that the following conditions are met:
+//
+//   * Redistribution's of source code must retain the above copyright notice,
+//     this list of conditions and the following disclaimer.
+//
+//   * Redistribution's in binary form must reproduce the above copyright notice,
+//     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+//     and/or other materials provided with the distribution.
+//
+//   * The name of Intel Corporation may not be used to endorse or promote products
+//     derived from this software without specific prior written permission.
+//
+// This software is provided by the copyright holders and contributors "as is" and
+// any express or implied warranties, including, but not limited to, the implied
+// warranties of merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
+// In no event shall the Intel Corporation or contributors be liable for any direct,
+// indirect, incidental, special, exemplary, or consequential damages
+// (including, but not limited to, procurement of substitute goods or services;
+// loss of use, data, or profits; or business interruption) however caused
+// and on any theory of liability, whether in contract, strict liability,
+// or tort (including negligence or otherwise) arising in any way out of
+// the use of this software, even if advised of the possibility of such damage.
+//
+//M*/
+
+#include "_cv.h"
+#include "_cvmodelest.h"
+
+template<typename T> int icvCompressPoints( T* ptr, const uchar* mask, int mstep, int count )
+{
+    int i, j;
+    for( i = j = 0; i < count; i++ )
+        if( mask[i*mstep] )
+        {
+            if( i > j )
+                ptr[j] = ptr[i];
+            j++;
+        }
+    return j;
+}
+
+class CvHomographyEstimator : public CvModelEstimator2
+{
+public:
+    CvHomographyEstimator( int modelPoints );
+
+    virtual int runKernel( const CvMat* m1, const CvMat* m2, CvMat* model );
+    virtual bool refine( const CvMat* m1, const CvMat* m2,
+                         CvMat* model, int maxIters );
+protected:
+    virtual void computeReprojError( const CvMat* m1, const CvMat* m2,
+                                     const CvMat* model, CvMat* error );
+};
+
+
+CvHomographyEstimator::CvHomographyEstimator(int _modelPoints)
+    : CvModelEstimator2(_modelPoints, cvSize(3,3), 1)
+{
+    assert( _modelPoints == 4 || _modelPoints == 5 );
+    checkPartialSubsets = false;
+}
+
+int CvHomographyEstimator::runKernel( const CvMat* m1, const CvMat* m2, CvMat* H )
+{
+    int i, count = m1->rows*m1->cols;
+    const CvPoint2D64f* M = (const CvPoint2D64f*)m1->data.ptr;
+    const CvPoint2D64f* m = (const CvPoint2D64f*)m2->data.ptr;
+
+    double LtL[9][9], W[9][9], V[9][9];
+    CvMat _LtL = cvMat( 9, 9, CV_64F, LtL );
+    CvMat _W = cvMat( 9, 9, CV_64F, W );
+    CvMat _V = cvMat( 9, 9, CV_64F, V );
+    CvMat _H0 = cvMat( 3, 3, CV_64F, V[8] );
+    CvMat _Htemp = cvMat( 3, 3, CV_64F, V[7] );
+    CvPoint2D64f cM={0,0}, cm={0,0}, sM={0,0}, sm={0,0};
+
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        cm.x += m[i].x; cm.y += m[i].y;
+        cM.x += M[i].x; cM.y += M[i].y;
+    }
+
+    cm.x /= count; cm.y /= count;
+    cM.x /= count; cM.y /= count;
+
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        sm.x += fabs(m[i].x - cm.x);
+        sm.y += fabs(m[i].y - cm.y);
+        sM.x += fabs(M[i].x - cM.x);
+        sM.y += fabs(M[i].y - cM.y);
+    }
+
+    sm.x = count/sm.x; sm.y = count/sm.y;
+    sM.x = count/sM.x; sM.y = count/sM.y;
+
+    double invHnorm[9] = { 1./sm.x, 0, cm.x, 0, 1./sm.y, cm.y, 0, 0, 1 };
+    double Hnorm2[9] = { sM.x, 0, -cM.x*sM.x, 0, sM.y, -cM.y*sM.y, 0, 0, 1 };
+    CvMat _invHnorm = cvMat( 3, 3, CV_64FC1, invHnorm );
+    CvMat _Hnorm2 = cvMat( 3, 3, CV_64FC1, Hnorm2 );
+
+    cvZero( &_LtL );
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        double x = (m[i].x - cm.x)*sm.x, y = (m[i].y - cm.y)*sm.y;
+        double X = (M[i].x - cM.x)*sM.x, Y = (M[i].y - cM.y)*sM.y;
+        double Lx[] = { X, Y, 1, 0, 0, 0, -x*X, -x*Y, -x };
+        double Ly[] = { 0, 0, 0, X, Y, 1, -y*X, -y*Y, -y };
+        int j, k;
+        for( j = 0; j < 9; j++ )
+            for( k = j; k < 9; k++ )
+                LtL[j][k] += Lx[j]*Lx[k] + Ly[j]*Ly[k];
+    }
+    cvCompleteSymm( &_LtL );
+
+    //cvSVD( &_LtL, &_W, 0, &_V, CV_SVD_MODIFY_A + CV_SVD_V_T );
+    cvEigenVV( &_LtL, &_V, &_W );
+    cvMatMul( &_invHnorm, &_H0, &_Htemp );
+    cvMatMul( &_Htemp, &_Hnorm2, &_H0 );
+    cvConvertScale( &_H0, H, 1./_H0.data.db[8] );
+
+    return 1;
+}
+
+
+void CvHomographyEstimator::computeReprojError( const CvMat* m1, const CvMat* m2,
+                                                const CvMat* model, CvMat* _err )
+{
+    int i, count = m1->rows*m1->cols;
+    const CvPoint2D64f* M = (const CvPoint2D64f*)m1->data.ptr;
+    const CvPoint2D64f* m = (const CvPoint2D64f*)m2->data.ptr;
+    const double* H = model->data.db;
+    float* err = _err->data.fl;
+
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        double ww = 1./(H[6]*M[i].x + H[7]*M[i].y + 1.);
+        double dx = (H[0]*M[i].x + H[1]*M[i].y + H[2])*ww - m[i].x;
+        double dy = (H[3]*M[i].x + H[4]*M[i].y + H[5])*ww - m[i].y;
+        err[i] = (float)(dx*dx + dy*dy);
+    }
+}
+
+bool CvHomographyEstimator::refine( const CvMat* m1, const CvMat* m2, CvMat* model, int maxIters )
+{
+    CvLevMarq solver(8, 0, cvTermCriteria(CV_TERMCRIT_ITER+CV_TERMCRIT_EPS, maxIters, DBL_EPSILON));
+    int i, j, k, count = m1->rows*m1->cols;
+    const CvPoint2D64f* M = (const CvPoint2D64f*)m1->data.ptr;
+    const CvPoint2D64f* m = (const CvPoint2D64f*)m2->data.ptr;
+    CvMat modelPart = cvMat( solver.param->rows, solver.param->cols, model->type, model->data.ptr );
+    cvCopy( &modelPart, solver.param );
+
+    for(;;)
+    {
+        const CvMat* _param = 0;
+        CvMat *_JtJ = 0, *_JtErr = 0;
+        double* _errNorm = 0;
+
+        if( !solver.updateAlt( _param, _JtJ, _JtErr, _errNorm ))
+            break;
+
+        for( i = 0; i < count; i++ )
+        {
+            const double* h = _param->data.db;
+            double Mx = M[i].x, My = M[i].y;
+            double ww = 1./(h[6]*Mx + h[7]*My + 1.);
+            double _xi = (h[0]*Mx + h[1]*My + h[2])*ww;
+            double _yi = (h[3]*Mx + h[4]*My + h[5])*ww;
+            double err[] = { _xi - m[i].x, _yi - m[i].y };
+            if( _JtJ || _JtErr )
+            {
+                double J[][8] =
+                {
+                    { Mx*ww, My*ww, ww, 0, 0, 0, -Mx*ww*_xi, -My*ww*_xi },
+                    { 0, 0, 0, Mx*ww, My*ww, ww, -Mx*ww*_yi, -My*ww*_yi }
+                };
+
+                for( j = 0; j < 8; j++ )
+                {
+                    for( k = j; k < 8; k++ )
+                        _JtJ->data.db[j*8+k] += J[0][j]*J[0][k] + J[1][j]*J[1][k];
+                    _JtErr->data.db[j] += J[0][j]*err[0] + J[1][j]*err[1];
+                }
+            }
+            if( _errNorm )
+                *_errNorm += err[0]*err[0] + err[1]*err[1];
+        }
+    }
+
+    cvCopy( solver.param, &modelPart );
+    return true;
+}
+
+
+CV_IMPL int
+cvFindHomography( const CvMat* objectPoints, const CvMat* imagePoints,
+                  CvMat* __H, int method, double ransacReprojThreshold,
+                  CvMat* mask )
+{
+    const double confidence = 0.995;
+    const int maxIters = 2000;
+    bool result = false;
+    CvMat *m = 0, *M = 0, *tempMask = 0;
+
+    CV_FUNCNAME( "cvFindHomography" );
+
+    __BEGIN__;
+
+    double H[9];
+    CvMat _H = cvMat( 3, 3, CV_64FC1, H );
+    int count;
+
+    CV_ASSERT( CV_IS_MAT(imagePoints) && CV_IS_MAT(objectPoints) );
+
+    count = MAX(imagePoints->cols, imagePoints->rows);
+    CV_ASSERT( count >= 4 );
+
+    m = cvCreateMat( 1, count, CV_64FC2 );
+    cvConvertPointsHomogeneous( imagePoints, m );
+
+    M = cvCreateMat( 1, count, CV_64FC2 );
+    cvConvertPointsHomogeneous( objectPoints, M );
+
+    if( mask )
+    {
+        CV_ASSERT( CV_IS_MASK_ARR(mask) && CV_IS_MAT_CONT(mask->type) &&
+            (mask->rows == 1 || mask->cols == 1) &&
+            mask->rows*mask->cols == count );
+        tempMask = mask;
+    }
+    else if( count > 4 )
+        tempMask = cvCreateMat( 1, count, CV_8U );
+    if( tempMask )
+        cvSet( tempMask, cvScalarAll(1.) );
+
+    {
+    CvHomographyEstimator estimator( MIN(count, 5) );
+    if( count == 4 )
+        method = 0;
+    if( method == CV_LMEDS )
+        result = estimator.runLMeDS( M, m, &_H, tempMask, confidence, maxIters );
+    else if( method == CV_RANSAC )
+        result = estimator.runRANSAC( M, m, &_H, tempMask, ransacReprojThreshold, confidence, maxIters);
+    else
+        result = estimator.runKernel( M, m, &_H ) > 0;
+
+    if( result && count > 4 )
+    {
+        icvCompressPoints( (CvPoint2D64f*)M->data.ptr, tempMask->data.ptr, 1, count );
+        count = icvCompressPoints( (CvPoint2D64f*)m->data.ptr, tempMask->data.ptr, 1, count );
+        M->cols = m->cols = count;
+        estimator.refine( M, m, &_H, 10 );
+    }
+    }
+
+    if( result )
+        cvConvert( &_H, __H );
+
+    __END__;
+
+    cvReleaseMat( &m );
+    cvReleaseMat( &M );
+    if( tempMask != mask )
+        cvReleaseMat( &tempMask );
+
+    return (int)result;
+}
+
+
+/* Evaluation of Fundamental Matrix from point correspondences.
+   The original code has been written by Valery Mosyagin */
+
+/* The algorithms (except for RANSAC) and the notation have been taken from
+   Zhengyou Zhang's research report
+   "Determining the Epipolar Geometry and its Uncertainty: A Review"
+   that can be found at http://www-sop.inria.fr/robotvis/personnel/zzhang/zzhang-eng.html */
+
+/************************************** 7-point algorithm *******************************/
+class CvFMEstimator : public CvModelEstimator2
+{
+public:
+    CvFMEstimator( int _modelPoints );
+
+    virtual int runKernel( const CvMat* m1, const CvMat* m2, CvMat* model );
+    virtual int run7Point( const CvMat* m1, const CvMat* m2, CvMat* model );
+    virtual int run8Point( const CvMat* m1, const CvMat* m2, CvMat* model );
+protected:
+    virtual void computeReprojError( const CvMat* m1, const CvMat* m2,
+                                     const CvMat* model, CvMat* error );
+};
+
+CvFMEstimator::CvFMEstimator( int _modelPoints )
+: CvModelEstimator2( _modelPoints, cvSize(3,3), _modelPoints == 7 ? 3 : 1 )
+{
+    assert( _modelPoints == 7 || _modelPoints == 8 );
+}
+
+
+int CvFMEstimator::runKernel( const CvMat* m1, const CvMat* m2, CvMat* model )
+{
+    return modelPoints == 7 ? run7Point( m1, m2, model ) : run8Point( m1, m2, model );
+}
+
+int CvFMEstimator::run7Point( const CvMat* _m1, const CvMat* _m2, CvMat* _fmatrix )
+{
+    double a[7*9], w[7], v[9*9], c[4], r[3];
+    double* f1, *f2;
+    double t0, t1, t2;
+    CvMat A = cvMat( 7, 9, CV_64F, a );
+    CvMat V = cvMat( 9, 9, CV_64F, v );
+    CvMat W = cvMat( 7, 1, CV_64F, w );
+    CvMat coeffs = cvMat( 1, 4, CV_64F, c );
+    CvMat roots = cvMat( 1, 3, CV_64F, r );
+    const CvPoint2D64f* m1 = (const CvPoint2D64f*)_m1->data.ptr;
+    const CvPoint2D64f* m2 = (const CvPoint2D64f*)_m2->data.ptr;
+    double* fmatrix = _fmatrix->data.db;
+    int i, k, n;
+
+    // form a linear system: i-th row of A(=a) represents
+    // the equation: (m2[i], 1)'*F*(m1[i], 1) = 0
+    for( i = 0; i < 7; i++ )
+    {
+        double x0 = m1[i].x, y0 = m1[i].y;
+        double x1 = m2[i].x, y1 = m2[i].y;
+
+        a[i*9+0] = x1*x0;
+        a[i*9+1] = x1*y0;
+        a[i*9+2] = x1;
+        a[i*9+3] = y1*x0;
+        a[i*9+4] = y1*y0;
+        a[i*9+5] = y1;
+        a[i*9+6] = x0;
+        a[i*9+7] = y0;
+        a[i*9+8] = 1;
+    }
+
+    // A*(f11 f12 ... f33)' = 0 is singular (7 equations for 9 variables), so
+    // the solution is linear subspace of dimensionality 2.
+    // => use the last two singular vectors as a basis of the space
+    // (according to SVD properties)
+    cvSVD( &A, &W, 0, &V, CV_SVD_MODIFY_A + CV_SVD_V_T );
+    f1 = v + 7*9;
+    f2 = v + 8*9;
+
+    // f1, f2 is a basis => lambda*f1 + mu*f2 is an arbitrary f. matrix.
+    // as it is determined up to a scale, normalize lambda & mu (lambda + mu = 1),
+    // so f ~ lambda*f1 + (1 - lambda)*f2.
+    // use the additional constraint det(f) = det(lambda*f1 + (1-lambda)*f2) to find lambda.
+    // it will be a cubic equation.
+    // find c - polynomial coefficients.
+    for( i = 0; i < 9; i++ )
+        f1[i] -= f2[i];
+
+    t0 = f2[4]*f2[8] - f2[5]*f2[7];
+    t1 = f2[3]*f2[8] - f2[5]*f2[6];
+    t2 = f2[3]*f2[7] - f2[4]*f2[6];
+
+    c[3] = f2[0]*t0 - f2[1]*t1 + f2[2]*t2;
+
+    c[2] = f1[0]*t0 - f1[1]*t1 + f1[2]*t2 -
+           f1[3]*(f2[1]*f2[8] - f2[2]*f2[7]) +
+           f1[4]*(f2[0]*f2[8] - f2[2]*f2[6]) -
+           f1[5]*(f2[0]*f2[7] - f2[1]*f2[6]) +
+           f1[6]*(f2[1]*f2[5] - f2[2]*f2[4]) -
+           f1[7]*(f2[0]*f2[5] - f2[2]*f2[3]) +
+           f1[8]*(f2[0]*f2[4] - f2[1]*f2[3]);
+
+    t0 = f1[4]*f1[8] - f1[5]*f1[7];
+    t1 = f1[3]*f1[8] - f1[5]*f1[6];
+    t2 = f1[3]*f1[7] - f1[4]*f1[6];
+
+    c[1] = f2[0]*t0 - f2[1]*t1 + f2[2]*t2 -
+           f2[3]*(f1[1]*f1[8] - f1[2]*f1[7]) +
+           f2[4]*(f1[0]*f1[8] - f1[2]*f1[6]) -
+           f2[5]*(f1[0]*f1[7] - f1[1]*f1[6]) +
+           f2[6]*(f1[1]*f1[5] - f1[2]*f1[4]) -
+           f2[7]*(f1[0]*f1[5] - f1[2]*f1[3]) +
+           f2[8]*(f1[0]*f1[4] - f1[1]*f1[3]);
+
+    c[0] = f1[0]*t0 - f1[1]*t1 + f1[2]*t2;
+
+    // solve the cubic equation; there can be 1 to 3 roots ...
+    n = cvSolveCubic( &coeffs, &roots );
+
+    if( n < 1 || n > 3 )
+        return n;
+
+    for( k = 0; k < n; k++, fmatrix += 9 )
+    {
+        // for each root form the fundamental matrix
+        double lambda = r[k], mu = 1.;
+        double s = f1[8]*r[k] + f2[8];
+
+        // normalize each matrix, so that F(3,3) (~fmatrix[8]) == 1
+        if( fabs(s) > DBL_EPSILON )
+        {
+            mu = 1./s;
+            lambda *= mu;
+            fmatrix[8] = 1.;
+        }
+        else
+            fmatrix[8] = 0.;
+
+        for( i = 0; i < 8; i++ )
+            fmatrix[i] = f1[i]*lambda + f2[i]*mu;
+    }
+
+    return n;
+}
+
+
+int CvFMEstimator::run8Point( const CvMat* _m1, const CvMat* _m2, CvMat* _fmatrix )
+{
+    double a[9*9], w[9], v[9*9];
+    CvMat W = cvMat( 1, 9, CV_64F, w );
+    CvMat V = cvMat( 9, 9, CV_64F, v );
+    CvMat A = cvMat( 9, 9, CV_64F, a );
+    CvMat U, F0, TF;
+
+    CvPoint2D64f m0c = {0,0}, m1c = {0,0};
+    double t, scale0 = 0, scale1 = 0;
+
+    const CvPoint2D64f* m1 = (const CvPoint2D64f*)_m1->data.ptr;
+    const CvPoint2D64f* m2 = (const CvPoint2D64f*)_m2->data.ptr;
+    double* fmatrix = _fmatrix->data.db;
+    int i, j, k, count = _m1->cols*_m1->rows;
+
+    // compute centers and average distances for each of the two point sets
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        double x = m1[i].x, y = m1[i].y;
+        m0c.x += x; m0c.y += y;
+
+        x = m2[i].x, y = m2[i].y;
+        m1c.x += x; m1c.y += y;
+    }
+
+    // calculate the normalizing transformations for each of the point sets:
+    // after the transformation each set will have the mass center at the coordinate origin
+    // and the average distance from the origin will be ~sqrt(2).
+    t = 1./count;
+    m0c.x *= t; m0c.y *= t;
+    m1c.x *= t; m1c.y *= t;
+
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        double x = m1[i].x - m0c.x, y = m1[i].y - m0c.y;
+        scale0 += sqrt(x*x + y*y);
+
+        x = fabs(m2[i].x - m1c.x), y = fabs(m2[i].y - m1c.y);
+        scale1 += sqrt(x*x + y*y);
+    }
+
+    scale0 *= t;
+    scale1 *= t;
+
+    if( scale0 < FLT_EPSILON || scale1 < FLT_EPSILON )
+        return 0;
+
+    scale0 = sqrt(2.)/scale0;
+    scale1 = sqrt(2.)/scale1;
+    
+    cvZero( &A );
+
+    // form a linear system Ax=0: for each selected pair of points m1 & m2,
+    // the row of A(=a) represents the coefficients of equation: (m2, 1)'*F*(m1, 1) = 0
+    // to save computation time, we compute (At*A) instead of A and then solve (At*A)x=0. 
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        double x0 = (m1[i].x - m0c.x)*scale0;
+        double y0 = (m1[i].y - m0c.y)*scale0;
+        double x1 = (m2[i].x - m1c.x)*scale1;
+        double y1 = (m2[i].y - m1c.y)*scale1;
+        double r[9] = { x1*x0, x1*y0, x1, y1*x0, y1*y0, y1, x0, y0, 1 };
+        for( j = 0; j < 9; j++ )
+            for( k = 0; k < 9; k++ )
+                a[j*9+k] += r[j]*r[k];
+    }
+
+    cvSVD( &A, &W, 0, &V, CV_SVD_MODIFY_A + CV_SVD_V_T );
+
+    for( i = 0; i < 8; i++ )
+    {
+        if( fabs(w[i]) < DBL_EPSILON )
+            break;
+    }
+
+    if( i < 7 )
+        return 0;
+
+    F0 = cvMat( 3, 3, CV_64F, v + 9*8 ); // take the last column of v as a solution of Af = 0
+
+    // make F0 singular (of rank 2) by decomposing it with SVD,
+    // zeroing the last diagonal element of W and then composing the matrices back.
+
+    // use v as a temporary storage for different 3x3 matrices
+    W = U = V = TF = F0;
+    W.data.db = v;
+    U.data.db = v + 9;
+    V.data.db = v + 18;
+    TF.data.db = v + 27;
+
+    cvSVD( &F0, &W, &U, &V, CV_SVD_MODIFY_A + CV_SVD_U_T + CV_SVD_V_T );
+    W.data.db[8] = 0.;
+
+    // F0 <- U*diag([W(1), W(2), 0])*V'
+    cvGEMM( &U, &W, 1., 0, 0., &TF, CV_GEMM_A_T );
+    cvGEMM( &TF, &V, 1., 0, 0., &F0, 0/*CV_GEMM_B_T*/ );
+
+    // apply the transformation that is inverse
+    // to what we used to normalize the point coordinates
+    {
+        double tt0[] = { scale0, 0, -scale0*m0c.x, 0, scale0, -scale0*m0c.y, 0, 0, 1 };
+        double tt1[] = { scale1, 0, -scale1*m1c.x, 0, scale1, -scale1*m1c.y, 0, 0, 1 };
+        CvMat T0, T1;
+        T0 = T1 = F0;
+        T0.data.db = tt0;
+        T1.data.db = tt1;
+
+        // F0 <- T1'*F0*T0
+        cvGEMM( &T1, &F0, 1., 0, 0., &TF, CV_GEMM_A_T );
+        F0.data.db = fmatrix;
+        cvGEMM( &TF, &T0, 1., 0, 0., &F0, 0 );
+
+        // make F(3,3) = 1
+        if( fabs(F0.data.db[8]) > FLT_EPSILON )
+            cvScale( &F0, &F0, 1./F0.data.db[8] );
+    }
+
+    return 1;
+}
+
+
+void CvFMEstimator::computeReprojError( const CvMat* _m1, const CvMat* _m2,
+                                        const CvMat* model, CvMat* _err )
+{
+    int i, count = _m1->rows*_m1->cols;
+    const CvPoint2D64f* m1 = (const CvPoint2D64f*)_m1->data.ptr;
+    const CvPoint2D64f* m2 = (const CvPoint2D64f*)_m2->data.ptr;
+    const double* F = model->data.db;
+    float* err = _err->data.fl;
+    
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        double a, b, c, d1, d2, s1, s2;
+
+        a = F[0]*m1[i].x + F[1]*m1[i].y + F[2];
+        b = F[3]*m1[i].x + F[4]*m1[i].y + F[5];
+        c = F[6]*m1[i].x + F[7]*m1[i].y + F[8];
+
+        s2 = 1./(a*a + b*b);
+        d2 = m2[i].x*a + m2[i].y*b + c;
+
+        a = F[0]*m2[i].x + F[3]*m2[i].y + F[6];
+        b = F[1]*m2[i].x + F[4]*m2[i].y + F[7];
+        c = F[2]*m2[i].x + F[5]*m2[i].y + F[8];
+
+        s1 = 1./(a*a + b*b);
+        d1 = m1[i].x*a + m1[i].y*b + c;
+
+        err[i] = (float)std::max(d1*d1*s1, d2*d2*s2);
+    }
+}
+
+
+CV_IMPL int
+cvFindFundamentalMat( const CvMat* points1, const CvMat* points2,
+                      CvMat* fmatrix, int method,
+                      double param1, double param2, CvMat* mask )
+{
+    int result = 0;
+    CvMat *m1 = 0, *m2 = 0, *tempMask = 0;
+
+    CV_FUNCNAME( "cvFindFundamentalMat" );
+
+    __BEGIN__;
+
+    double F[3*9];
+    CvMat _F3x3 = cvMat( 3, 3, CV_64FC1, F ), _F9x3 = cvMat( 9, 3, CV_64FC1, F );
+    int count;
+
+    CV_ASSERT( CV_IS_MAT(points1) && CV_IS_MAT(points2) && CV_ARE_SIZES_EQ(points1, points2) );
+    CV_ASSERT( CV_IS_MAT(fmatrix) && fmatrix->cols == 3 &&
+        (fmatrix->rows == 3 || (fmatrix->rows == 9 && method == CV_FM_7POINT)) );
+
+    count = MAX(points1->cols, points1->rows);
+    if( count < 7 )
+        EXIT;
+
+    m1 = cvCreateMat( 1, count, CV_64FC2 );
+    cvConvertPointsHomogeneous( points1, m1 );
+
+    m2 = cvCreateMat( 1, count, CV_64FC2 );
+    cvConvertPointsHomogeneous( points2, m2 );
+
+    if( mask )
+    {
+        CV_ASSERT( CV_IS_MASK_ARR(mask) && CV_IS_MAT_CONT(mask->type) &&
+            (mask->rows == 1 || mask->cols == 1) &&
+            mask->rows*mask->cols == count );
+        tempMask = cvCreateMatHeader(1, count, CV_8U);
+        cvSetData(tempMask, mask->data.ptr, 0);
+    }
+    else if( count > 8 )
+        tempMask = cvCreateMat( 1, count, CV_8U );
+    if( tempMask )
+        cvSet( tempMask, cvScalarAll(1.) );
+
+    {
+    CvFMEstimator estimator( MIN(count, (method & 3) == CV_FM_7POINT ? 7 : 8) );
+    if( count == 7 )
+        result = estimator.run7Point(m1, m2, &_F9x3);
+    else if( count == 8 || method == CV_FM_8POINT )
+        result = estimator.run8Point(m1, m2, &_F3x3);
+    else if( count > 8 )
+    {
+        if( param1 <= 0 )
+            param1 = 3;
+        if( param2 < DBL_EPSILON || param2 > 1 - DBL_EPSILON )
+            param2 = 0.99;
+        
+        if( (method & ~3) == CV_RANSAC )
+            result = estimator.runRANSAC(m1, m2, &_F3x3, tempMask, param1, param2 );
+        else
+            result = estimator.runLMeDS(m1, m2, &_F3x3, tempMask, param2 );
+        if( result <= 0 )
+            EXIT;
+        /*icvCompressPoints( (CvPoint2D64f*)m1->data.ptr, tempMask->data.ptr, 1, count );
+        count = icvCompressPoints( (CvPoint2D64f*)m2->data.ptr, tempMask->data.ptr, 1, count );
+        assert( count >= 8 );
+        m1->cols = m2->cols = count;
+        estimator.run8Point(m1, m2, &_F3x3);*/
+    }
+    }
+
+    if( result )
+        cvConvert( fmatrix->rows == 3 ? &_F3x3 : &_F9x3, fmatrix );
+
+    __END__;
+
+    cvReleaseMat( &m1 );
+    cvReleaseMat( &m2 );
+    if( tempMask != mask )
+        cvReleaseMat( &tempMask );
+
+    return result;
+}
+
+
+CV_IMPL void
+cvComputeCorrespondEpilines( const CvMat* points, int pointImageID,
+                             const CvMat* fmatrix, CvMat* lines )
+{
+    CV_FUNCNAME( "cvComputeCorrespondEpilines" );
+
+    __BEGIN__;
+
+    int abc_stride, abc_plane_stride, abc_elem_size;
+    int plane_stride, stride, elem_size;
+    int i, dims, count, depth, cn, abc_dims, abc_count, abc_depth, abc_cn;
+    uchar *ap, *bp, *cp;
+    const uchar *xp, *yp, *zp;
+    double f[9];
+    CvMat F = cvMat( 3, 3, CV_64F, f );
+
+    if( !CV_IS_MAT(points) )
+        CV_ERROR( !points ? CV_StsNullPtr : CV_StsBadArg, "points parameter is not a valid matrix" );
+
+    depth = CV_MAT_DEPTH(points->type);
+    cn = CV_MAT_CN(points->type);
+    if( (depth != CV_32F && depth != CV_64F) || (cn != 1 && cn != 2 && cn != 3) )
+        CV_ERROR( CV_StsUnsupportedFormat, "The format of point matrix is unsupported" );
+
+    if( points->rows > points->cols )
+    {
+        dims = cn*points->cols;
+        count = points->rows;
+    }
+    else
+    {
+        if( (points->rows > 1 && cn > 1) || (points->rows == 1 && cn == 1) )
+            CV_ERROR( CV_StsBadSize, "The point matrix does not have a proper layout (2xn, 3xn, nx2 or nx3)" );
+        dims = cn * points->rows;
+        count = points->cols;
+    }
+
+    if( dims != 2 && dims != 3 )
+        CV_ERROR( CV_StsOutOfRange, "The dimensionality of points must be 2 or 3" );
+
+    if( !CV_IS_MAT(fmatrix) )
+        CV_ERROR( !fmatrix ? CV_StsNullPtr : CV_StsBadArg, "fmatrix is not a valid matrix" );
+
+    if( CV_MAT_TYPE(fmatrix->type) != CV_32FC1 && CV_MAT_TYPE(fmatrix->type) != CV_64FC1 )
+        CV_ERROR( CV_StsUnsupportedFormat, "fundamental matrix must have 32fC1 or 64fC1 type" );
+
+    if( fmatrix->cols != 3 || fmatrix->rows != 3 )
+        CV_ERROR( CV_StsBadSize, "fundamental matrix must be 3x3" );
+
+    if( !CV_IS_MAT(lines) )
+        CV_ERROR( !lines ? CV_StsNullPtr : CV_StsBadArg, "lines parameter is not a valid matrix" );
+
+    abc_depth = CV_MAT_DEPTH(lines->type);
+    abc_cn = CV_MAT_CN(lines->type);
+    if( (abc_depth != CV_32F && abc_depth != CV_64F) || (abc_cn != 1 && abc_cn != 3) )
+        CV_ERROR( CV_StsUnsupportedFormat, "The format of the matrix of lines is unsupported" );
+
+    if( lines->rows > lines->cols )
+    {
+        abc_dims = abc_cn*lines->cols;
+        abc_count = lines->rows;
+    }
+    else
+    {
+        if( (lines->rows > 1 && abc_cn > 1) || (lines->rows == 1 && abc_cn == 1) )
+            CV_ERROR( CV_StsBadSize, "The lines matrix does not have a proper layout (3xn or nx3)" );
+        abc_dims = abc_cn * lines->rows;
+        abc_count = lines->cols;
+    }
+
+    if( abc_dims != 3 )
+        CV_ERROR( CV_StsOutOfRange, "The lines matrix does not have a proper layout (3xn or nx3)" );
+
+    if( abc_count != count )
+        CV_ERROR( CV_StsUnmatchedSizes, "The numbers of points and lines are different" );
+
+    elem_size = CV_ELEM_SIZE(depth);
+    abc_elem_size = CV_ELEM_SIZE(abc_depth);
+
+    if( points->rows == dims )
+    {
+        plane_stride = points->step;
+        stride = elem_size;
+    }
+    else
+    {
+        plane_stride = elem_size;
+        stride = points->rows == 1 ? dims*elem_size : points->step;
+    }
+
+    if( lines->rows == 3 )
+    {
+        abc_plane_stride = lines->step;
+        abc_stride = abc_elem_size;
+    }
+    else
+    {
+        abc_plane_stride = abc_elem_size;
+        abc_stride = lines->rows == 1 ? 3*abc_elem_size : lines->step;
+    }
+
+    CV_CALL( cvConvert( fmatrix, &F ));
+    if( pointImageID == 2 )
+        cvTranspose( &F, &F );
+
+    xp = points->data.ptr;
+    yp = xp + plane_stride;
+    zp = dims == 3 ? yp + plane_stride : 0;
+
+    ap = lines->data.ptr;
+    bp = ap + abc_plane_stride;
+    cp = bp + abc_plane_stride;
+
+    for( i = 0; i < count; i++ )
+    {
+        double x, y, z = 1.;
+        double a, b, c, nu;
+
+        if( depth == CV_32F )
+        {
+            x = *(float*)xp; y = *(float*)yp;
+            if( zp )
+                z = *(float*)zp, zp += stride;
+        }
+        else
+        {
+            x = *(double*)xp; y = *(double*)yp;
+            if( zp )
+                z = *(double*)zp, zp += stride;
+        }
+
+        xp += stride; yp += stride;
+
+        a = f[0]*x + f[1]*y + f[2]*z;
+        b = f[3]*x + f[4]*y + f[5]*z;
+        c = f[6]*x + f[7]*y + f[8]*z;
+        nu = a*a + b*b;
+        nu = nu ? 1./sqrt(nu) : 1.;
+        a *= nu; b *= nu; c *= nu;
+
+        if( abc_depth == CV_32F )
+        {
+            *(float*)ap = (float)a;
+            *(float*)bp = (float)b;
+            *(float*)cp = (float)c;
+        }
+        else
+        {
+            *(double*)ap = a;
+            *(double*)bp = b;
+            *(double*)cp = c;
+        }
+
+        ap += abc_stride;
+        bp += abc_stride;
+        cp += abc_stride;
+    }
+
+    __END__;
+}
+
+
+CV_IMPL void
+cvConvertPointsHomogeneous( const CvMat* src, CvMat* dst )
+{
+    CvMat* temp = 0;
+    CvMat* denom = 0;
+
+    CV_FUNCNAME( "cvConvertPointsHomogeneous" );
+
+    __BEGIN__;
+
+    int i, s_count, s_dims, d_count, d_dims;
+    CvMat _src, _dst, _ones;
+    CvMat* ones = 0;
+
+    if( !CV_IS_MAT(src) )
+        CV_ERROR( !src ? CV_StsNullPtr : CV_StsBadArg,
+        "The input parameter is not a valid matrix" );
+
+    if( !CV_IS_MAT(dst) )
+        CV_ERROR( !dst ? CV_StsNullPtr : CV_StsBadArg,
+        "The output parameter is not a valid matrix" );
+
+    if( src == dst || src->data.ptr == dst->data.ptr )
+    {
+        if( src != dst && (!CV_ARE_TYPES_EQ(src, dst) || !CV_ARE_SIZES_EQ(src,dst)) )
+            CV_ERROR( CV_StsBadArg, "Invalid inplace operation" );
+        EXIT;
+    }
+
+    if( src->rows > src->cols )
+    {
+        if( !((src->cols > 1) ^ (CV_MAT_CN(src->type) > 1)) )
+            CV_ERROR( CV_StsBadSize, "Either the number of channels or columns or rows must be =1" );
+
+        s_dims = CV_MAT_CN(src->type)*src->cols;
+        s_count = src->rows;
+    }
+    else
+    {
+        if( !((src->rows > 1) ^ (CV_MAT_CN(src->type) > 1)) )
+            CV_ERROR( CV_StsBadSize, "Either the number of channels or columns or rows must be =1" );
+
+        s_dims = CV_MAT_CN(src->type)*src->rows;
+        s_count = src->cols;
+    }
+
+    if( src->rows == 1 || src->cols == 1 )
+        src = cvReshape( src, &_src, 1, s_count );
+
+    if( dst->rows > dst->cols )
+    {
+        if( !((dst->cols > 1) ^ (CV_MAT_CN(dst->type) > 1)) )
+            CV_ERROR( CV_StsBadSize,
+            "Either the number of channels or columns or rows in the input matrix must be =1" );
+
+        d_dims = CV_MAT_CN(dst->type)*dst->cols;
+        d_count = dst->rows;
+    }
+    else
+    {
+        if( !((dst->rows > 1) ^ (CV_MAT_CN(dst->type) > 1)) )
+            CV_ERROR( CV_StsBadSize,
+            "Either the number of channels or columns or rows in the output matrix must be =1" );
+
+        d_dims = CV_MAT_CN(dst->type)*dst->rows;
+        d_count = dst->cols;
+    }
+
+    if( dst->rows == 1 || dst->cols == 1 )
+        dst = cvReshape( dst, &_dst, 1, d_count );
+
+    if( s_count != d_count )
+        CV_ERROR( CV_StsUnmatchedSizes, "Both matrices must have the same number of points" );
+
+    if( CV_MAT_DEPTH(src->type) < CV_32F || CV_MAT_DEPTH(dst->type) < CV_32F )
+        CV_ERROR( CV_StsUnsupportedFormat,
+        "Both matrices must be floating-point (single or double precision)" );
+
+    if( s_dims < 2 || s_dims > 4 || d_dims < 2 || d_dims > 4 )
+        CV_ERROR( CV_StsOutOfRange,
+        "Both input and output point dimensionality must be 2, 3 or 4" );
+
+    if( s_dims < d_dims - 1 || s_dims > d_dims + 1 )
+        CV_ERROR( CV_StsUnmatchedSizes,
+        "The dimensionalities of input and output point sets differ too much" );
+
+    if( s_dims == d_dims - 1 )
+    {
+        if( d_count == dst->rows )
+        {
+            ones = cvGetSubRect( dst, &_ones, cvRect( s_dims, 0, 1, d_count ));
+            dst = cvGetSubRect( dst, &_dst, cvRect( 0, 0, s_dims, d_count ));
+        }
+        else
+        {
+            ones = cvGetSubRect( dst, &_ones, cvRect( 0, s_dims, d_count, 1 ));
+            dst = cvGetSubRect( dst, &_dst, cvRect( 0, 0, d_count, s_dims ));
+        }
+    }
+
+    if( s_dims <= d_dims )
+    {
+        if( src->rows == dst->rows && src->cols == dst->cols )
+        {
+            if( CV_ARE_TYPES_EQ( src, dst ) )
+                cvCopy( src, dst );
+            else
+                cvConvert( src, dst );
+        }
+        else
+        {
+            if( !CV_ARE_TYPES_EQ( src, dst ))
+            {
+                CV_CALL( temp = cvCreateMat( src->rows, src->cols, dst->type ));
+                cvConvert( src, temp );
+                src = temp;
+            }
+            cvTranspose( src, dst );
+        }
+
+        if( ones )
+            cvSet( ones, cvRealScalar(1.) );
+    }
+    else
+    {
+        int s_plane_stride, s_stride, d_plane_stride, d_stride, elem_size;
+
+        if( !CV_ARE_TYPES_EQ( src, dst ))
+        {
+            CV_CALL( temp = cvCreateMat( src->rows, src->cols, dst->type ));
+            cvConvert( src, temp );
+            src = temp;
+        }
+
+        elem_size = CV_ELEM_SIZE(src->type);
+
+        if( s_count == src->cols )
+            s_plane_stride = src->step / elem_size, s_stride = 1;
+        else
+            s_stride = src->step / elem_size, s_plane_stride = 1;
+
+        if( d_count == dst->cols )
+            d_plane_stride = dst->step / elem_size, d_stride = 1;
+        else
+            d_stride = dst->step / elem_size, d_plane_stride = 1;
+
+        CV_CALL( denom = cvCreateMat( 1, d_count, dst->type ));
+
+        if( CV_MAT_DEPTH(dst->type) == CV_32F )
+        {
+            const float* xs = src->data.fl;
+            const float* ys = xs + s_plane_stride;
+            const float* zs = 0;
+            const float* ws = xs + (s_dims - 1)*s_plane_stride;
+
+            float* iw = denom->data.fl;
+
+            float* xd = dst->data.fl;
+            float* yd = xd + d_plane_stride;
+            float* zd = 0;
+
+            if( d_dims == 3 )
+            {
+                zs = ys + s_plane_stride;
+                zd = yd + d_plane_stride;
+            }
+
+            for( i = 0; i < d_count; i++, ws += s_stride )
+            {
+                float t = *ws;
+                iw[i] = fabs((double)t) > FLT_EPSILON ? t : 1.f;
+            }
+
+            cvDiv( 0, denom, denom );
+
+            if( d_dims == 3 )
+                for( i = 0; i < d_count; i++ )
+                {
+                    float w = iw[i];
+                    float x = *xs * w, y = *ys * w, z = *zs * w;
+                    xs += s_stride; ys += s_stride; zs += s_stride;
+                    *xd = x; *yd = y; *zd = z;
+                    xd += d_stride; yd += d_stride; zd += d_stride;
+                }
+            else
+                for( i = 0; i < d_count; i++ )
+                {
+                    float w = iw[i];
+                    float x = *xs * w, y = *ys * w;
+                    xs += s_stride; ys += s_stride;
+                    *xd = x; *yd = y;
+                    xd += d_stride; yd += d_stride;
+                }
+        }
+        else
+        {
+            const double* xs = src->data.db;
+            const double* ys = xs + s_plane_stride;
+            const double* zs = 0;
+            const double* ws = xs + (s_dims - 1)*s_plane_stride;
+
+            double* iw = denom->data.db;
+
+            double* xd = dst->data.db;
+            double* yd = xd + d_plane_stride;
+            double* zd = 0;
+
+            if( d_dims == 3 )
+            {
+                zs = ys + s_plane_stride;
+                zd = yd + d_plane_stride;
+            }
+
+            for( i = 0; i < d_count; i++, ws += s_stride )
+            {
+                double t = *ws;
+                iw[i] = fabs(t) > DBL_EPSILON ? t : 1.;
+            }
+
+            cvDiv( 0, denom, denom );
+
+            if( d_dims == 3 )
+                for( i = 0; i < d_count; i++ )
+                {
+                    double w = iw[i];
+                    double x = *xs * w, y = *ys * w, z = *zs * w;
+                    xs += s_stride; ys += s_stride; zs += s_stride;
+                    *xd = x; *yd = y; *zd = z;
+                    xd += d_stride; yd += d_stride; zd += d_stride;
+                }
+            else
+                for( i = 0; i < d_count; i++ )
+                {
+                    double w = iw[i];
+                    double x = *xs * w, y = *ys * w;
+                    xs += s_stride; ys += s_stride;
+                    *xd = x; *yd = y;
+                    xd += d_stride; yd += d_stride;
+                }
+        }
+    }
+
+    __END__;
+
+    cvReleaseMat( &denom );
+    cvReleaseMat( &temp );
+}
+
+namespace cv
+{
+
+static Mat _findHomography( const Mat& points1, const Mat& points2,
+                            int method, double ransacReprojThreshold,
+                            vector<uchar>* mask )
+{
+    CV_Assert(points1.isContinuous() && points2.isContinuous() &&
+              points1.type() == points2.type() &&
+              ((points1.rows == 1 && points1.channels() == 2) ||
+               points1.cols*points1.channels() == 2) &&
+              ((points2.rows == 1 && points2.channels() == 2) ||
+               points2.cols*points2.channels() == 2));
+    
+    Mat H(3, 3, CV_64F);
+    CvMat _pt1 = Mat(points1), _pt2 = Mat(points2);
+    CvMat _H = H, _mask, *pmask = 0;
+    if( mask )
+    {
+        mask->resize(points1.cols*points1.rows*points1.channels()/2);
+        pmask = &(_mask = cvMat(1, (int)mask->size(), CV_8U, (void*)&(*mask)[0]));
+    }
+    bool ok = cvFindHomography( &_pt1, &_pt2, &_H, method, ransacReprojThreshold, pmask ) > 0;
+    if( !ok )
+        H = Scalar(0);
+    return H;
+}
+    
+static Mat _findFundamentalMat( const Mat& points1, const Mat& points2,
+                               int method, double param1, double param2,
+                               vector<uchar>* mask )
+{
+    CV_Assert(points1.isContinuous() && points2.isContinuous() &&
+              points1.type() == points2.type() &&
+              ((points1.rows == 1 && points1.channels() == 2) ||
+               points1.cols*points1.channels() == 2) &&
+              ((points2.rows == 1 && points2.channels() == 2) ||
+               points2.cols*points2.channels() == 2));
+    
+    Mat F(3, 3, CV_64F);
+    CvMat _pt1 = Mat(points1), _pt2 = Mat(points2);
+    CvMat _F = F, _mask, *pmask = 0;
+    if( mask )
+    {
+        mask->resize(points1.cols*points1.rows*points1.channels()/2);
+        pmask = &(_mask = cvMat(1, (int)mask->size(), CV_8U, (void*)&(*mask)[0]));
+    }
+    int n = cvFindFundamentalMat( &_pt1, &_pt2, &_F, method, param1, param2, pmask );
+    if( n <= 0 )
+        F = Scalar(0);
+    return F;
+}
+    
+}    
+
+
+cv::Mat cv::findHomography( const Mat& srcPoints, const Mat& dstPoints,
+                            vector<uchar>& mask, int method,
+                            double ransacReprojThreshold )
+{
+    return _findHomography(srcPoints, dstPoints, method, ransacReprojThreshold, &mask);
+}
+
+cv::Mat cv::findHomography( const Mat& srcPoints, const Mat& dstPoints,
+                            int method, double ransacReprojThreshold )
+{
+    return _findHomography(srcPoints, dstPoints, method, ransacReprojThreshold, 0);
+}
+
+    
+cv::Mat cv::findFundamentalMat( const Mat& points1, const Mat& points2,
+                                vector<uchar>& mask, int method, double param1, double param2 )
+{
+    return _findFundamentalMat( points1, points2, method, param1, param2, &mask );
+}
+
+cv::Mat cv::findFundamentalMat( const Mat& points1, const Mat& points2,
+                                int method, double param1, double param2 )
+{
+    return _findFundamentalMat( points1, points2, method, param1, param2, 0 );
+}
+
+void cv::computeCorrespondEpilines( const Mat& points, int whichImage,
+                                    const Mat& F, vector<Vec3f>& lines )
+{
+    CV_Assert(points.isContinuous() &&
+              (points.depth() == CV_32S || points.depth() == CV_32F) &&
+              ((points.rows == 1 && points.channels() == 2) ||
+               points.cols*points.channels() == 2));
+    
+    lines.resize(points.cols*points.rows*points.channels()/2);
+    CvMat _points = points, _lines = Mat(lines), _F = F;
+    cvComputeCorrespondEpilines(&_points, whichImage, &_F, &_lines);
+}
+
+void cv::convertPointsHomogeneous( const Mat& src, vector<Point3f>& dst )
+{
+    CV_Assert(src.isContinuous() &&
+              (src.depth() == CV_32S || src.depth() == CV_32F) &&
+              ((src.rows == 1 && src.channels() == 2) ||
+               src.cols*src.channels() == 2));
+    
+    dst.resize(src.cols*src.rows*src.channels()/2);
+    CvMat _src = src, _dst = Mat(dst);
+    cvConvertPointsHomogeneous(&_src, &_dst);
+}
+
+void cv::convertPointsHomogeneous( const Mat& src, vector<Point2f>& dst )
+{
+    CV_Assert(src.isContinuous() &&
+              (src.depth() == CV_32S || src.depth() == CV_32F) &&
+              ((src.rows == 1 && src.channels() == 3) ||
+               src.cols*src.channels() == 3));
+    
+    dst.resize(src.cols*src.rows*src.channels()/3);
+    CvMat _src = Mat(src), _dst = Mat(dst);
+    cvConvertPointsHomogeneous(&_src, &_dst);
+}
+
+/* End of file. */