Update to 2.0.0 tree from current Fremantle build
[opencv] / src / cvaux / camshift.cpp
diff --git a/src/cvaux/camshift.cpp b/src/cvaux/camshift.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..23cff7d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,285 @@
+/*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 "_cvaux.h"
+
+CvCamShiftTracker::CvCamShiftTracker()
+{
+    int i;
+    
+    memset( &m_box, 0, sizeof(m_box));
+    memset( &m_comp, 0, sizeof(m_comp));
+    memset( m_color_planes, 0, sizeof(m_color_planes));
+    m_threshold = 0;
+
+    for( i = 0; i < CV_MAX_DIM; i++ )
+    {
+        m_min_ch_val[i] = 0;
+        m_max_ch_val[i] = 255;
+        m_hist_ranges[i] = m_hist_ranges_data[i];
+        m_hist_ranges[i][0] = 0.f;
+        m_hist_ranges[i][1] = 256.f;
+    }
+
+    m_hist = 0;
+    m_back_project = 0;
+    m_temp = 0;
+    m_mask = 0;
+}
+
+
+CvCamShiftTracker::~CvCamShiftTracker()
+{
+    int i;
+    
+    cvReleaseHist( &m_hist );
+    for( i = 0; i < CV_MAX_DIM; i++ )
+        cvReleaseImage( &m_color_planes[i] );
+    cvReleaseImage( &m_back_project );
+    cvReleaseImage( &m_temp );
+    cvReleaseImage( &m_mask );
+}
+
+
+void
+CvCamShiftTracker::color_transform( const IplImage* image )
+{
+    CvSize size = cvGetSize(image);
+    uchar* color_data = 0, *mask = 0;
+    uchar* planes[CV_MAX_DIM];
+    int x, color_step = 0, plane_step = 0, mask_step;
+    int dims[CV_MAX_DIM];
+    int i, n = get_hist_dims(dims);
+
+    assert( image->nChannels == 3 && m_hist != 0 );
+    
+    if( !m_temp || !m_mask || !m_color_planes[0] || !m_color_planes[n-1] || !m_back_project ||
+        m_temp->width != size.width || m_temp->height != size.height ||
+        m_temp->nChannels != 3 )
+    {
+        cvReleaseImage( &m_temp );
+        m_temp = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_8U, 3 );
+        cvReleaseImage( &m_mask );
+        m_mask = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_8U, 1 );
+        cvReleaseImage( &m_back_project );
+        m_back_project = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_8U, 1 );
+        for( i = 0; i < CV_MAX_DIM; i++ )
+        {
+            cvReleaseImage( &m_color_planes[i] );
+            if( i < n )
+                m_color_planes[i] = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_8U, 1 );
+        }
+    }
+
+    cvCvtColor( image, m_temp, CV_BGR2HSV );
+    cvGetRawData( m_temp, &color_data, &color_step, &size );
+    cvGetRawData( m_mask, &mask, &mask_step, &size );
+    
+    for( i = 0; i < n; i++ )
+        cvGetRawData( m_color_planes[i], &planes[i], &plane_step, &size );
+
+    for( ; size.height--; color_data += color_step, mask += mask_step )
+    {
+        for( x = 0; x < size.width; x++ )
+        {
+            int val0 = color_data[x*3];
+            int val1 = color_data[x*3+1];
+            int val2 = color_data[x*3+2];
+            if( m_min_ch_val[0] <= val0 && val0 <= m_max_ch_val[0] &&
+                m_min_ch_val[1] <= val1 && val1 <= m_max_ch_val[1] &&
+                m_min_ch_val[2] <= val2 && val2 <= m_max_ch_val[2] )
+            {
+                // hue is written to the 0-th plane, saturation - to the 1-st one,
+                // so 1d histogram will automagically correspond to hue-based tracking,
+                // 2d histogram - to saturation-based tracking.
+                planes[0][x] = (uchar)val0;
+                if( n > 1 )
+                    planes[1][x] = (uchar)val1;
+                if( n > 2 )
+                    planes[2][x] = (uchar)val2;
+
+                mask[x] = (uchar)255;
+            }
+            else
+            {
+                planes[0][x] = 0;
+                if( n > 1 )
+                    planes[1][x] = 0;
+                if( n > 2 )
+                    planes[2][x] = 0;
+                mask[x] = 0;
+            }
+        }
+        for( i = 0; i < n; i++ )
+            planes[i] += plane_step;
+    }
+}
+
+
+bool
+CvCamShiftTracker::update_histogram( const IplImage* cur_frame )
+{
+    float max_val = 0;
+    int i, dims;
+
+    if( m_comp.rect.width == 0 || m_comp.rect.height == 0 ||
+        m_hist == 0 )
+    {
+        assert(0);
+        return false;
+    }
+
+    color_transform(cur_frame);
+
+    dims = cvGetDims( m_hist->bins );
+    for( i = 0; i < dims; i++ )
+        cvSetImageROI( m_color_planes[i], m_comp.rect );
+    cvSetImageROI( m_mask, m_comp.rect );
+
+    cvSetHistBinRanges( m_hist, m_hist_ranges, 1 );
+    cvCalcHist( m_color_planes, m_hist, 0, m_mask );
+
+    for( i = 0; i < dims; i++ )
+        cvSetImageROI( m_color_planes[i], m_comp.rect );
+
+    for( i = 0; i < dims; i++ )
+        cvResetImageROI( m_color_planes[i] );
+    cvResetImageROI( m_mask );
+
+    cvGetMinMaxHistValue( m_hist, 0, &max_val );
+    cvScale( m_hist->bins, m_hist->bins, max_val ? 255. / max_val : 0. );
+
+    return max_val != 0;
+}
+
+
+void
+CvCamShiftTracker::reset_histogram()
+{
+    if( m_hist )
+        cvClearHist( m_hist );
+}
+
+
+bool
+CvCamShiftTracker::track_object( const IplImage* cur_frame )
+{
+    CvRect rect;
+    CvSize bp_size;
+    
+    union
+    {
+        void** arr;
+        IplImage** img;
+    } u;
+    
+    if( m_comp.rect.width == 0 || m_comp.rect.height == 0 ||
+        m_hist == 0 )
+    {
+        return false;
+    }
+    
+    color_transform( cur_frame );
+    u.img = m_color_planes;
+    cvCalcArrBackProject( u.arr, m_back_project, m_hist );
+    cvAnd( m_back_project, m_mask, m_back_project );
+
+    rect = m_comp.rect;
+    bp_size = cvGetSize( m_back_project );
+    if( rect.x < 0 )
+        rect.x = 0;
+    if( rect.x + rect.width > bp_size.width )
+        rect.width = bp_size.width - rect.x;
+    if( rect.y < 0 )
+        rect.y = 0;
+    if( rect.y + rect.height > bp_size.height )
+        rect.height = bp_size.height - rect.y;
+
+    cvCamShift( m_back_project, rect,
+                cvTermCriteria( CV_TERMCRIT_EPS | CV_TERMCRIT_ITER, 10, 1 ),
+                &m_comp, &m_box );
+
+    if( m_comp.rect.width == 0 || m_comp.rect.height == 0 )
+        m_comp.rect = rect; // do not allow tracker to loose the object
+
+    return m_comp.rect.width != 0 && m_comp.rect.height != 0;
+}
+
+
+bool
+CvCamShiftTracker::set_hist_dims( int c_dims, int *dims )
+{
+    if( (unsigned)(c_dims-1) >= (unsigned)CV_MAX_DIM || dims == 0 )
+        return false;
+
+    if( m_hist )
+    {
+        int dims2[CV_MAX_DIM];
+        int c_dims2 = cvGetDims( m_hist->bins, dims2 );
+
+        if( c_dims2 == c_dims && memcmp( dims, dims2, c_dims*sizeof(dims[0])) == 0 )
+            return true;
+
+        cvReleaseHist( &m_hist );
+    }
+
+    m_hist = cvCreateHist( c_dims, dims, CV_HIST_ARRAY, 0, 0 );
+
+    return true;
+}
+
+
+bool
+CvCamShiftTracker::set_hist_bin_range( int channel, int min_val, int max_val )
+{
+    if( (unsigned)channel >= (unsigned)CV_MAX_DIM ||
+        min_val >= max_val || min_val < 0 || max_val > 256 )
+    {
+        assert(0);
+        return false;
+    }
+
+    m_hist_ranges[channel][0] = (float)min_val;
+    m_hist_ranges[channel][1] = (float)max_val;
+
+    return true;
+}
+
+/* End of file. */