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[opencv] / src / cvaux / cvbgfg_codebook.cpp
diff --git a/src/cvaux/cvbgfg_codebook.cpp b/src/cvaux/cvbgfg_codebook.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1bd8a81
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,362 @@
+/*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//
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+//
+//M*/
+
+#include "_cvaux.h"
+
+CvBGCodeBookModel* cvCreateBGCodeBookModel()
+{
+    CvBGCodeBookModel* model = (CvBGCodeBookModel*)cvAlloc( sizeof(*model) );
+    memset( model, 0, sizeof(*model) );
+    model->cbBounds[0] = model->cbBounds[1] = model->cbBounds[2] = 10;
+    model->modMin[0] = 3;
+    model->modMax[0] = 10;
+    model->modMin[1] = model->modMin[2] = 1;
+    model->modMax[1] = model->modMax[2] = 1;
+    model->storage = cvCreateMemStorage();
+
+    return model;
+}
+
+void cvReleaseBGCodeBookModel( CvBGCodeBookModel** model )
+{
+    if( model && *model )
+    {
+        cvReleaseMemStorage( &(*model)->storage );
+        memset( *model, 0, sizeof(**model) );
+        cvFree( model );
+    }
+}
+
+static uchar satTab8u[768];
+#undef SAT_8U
+#define SAT_8U(x) satTab8u[(x) + 255]
+
+static void icvInitSatTab()
+{
+    static int initialized = 0;
+    if( !initialized )
+    {
+        for( int i = 0; i < 768; i++ )
+        {
+            int v = i - 255;
+            satTab8u[i] = (uchar)(v < 0 ? 0 : v > 255 ? 255 : v);
+        }
+        initialized = 1;
+    }
+}
+
+
+void cvBGCodeBookUpdate( CvBGCodeBookModel* model, const CvArr* _image,
+                         CvRect roi, const CvArr* _mask )
+{
+    CV_FUNCNAME( "cvBGCodeBookUpdate" );
+
+    __BEGIN__;
+
+    CvMat stub, *image = cvGetMat( _image, &stub );
+    CvMat mstub, *mask = _mask ? cvGetMat( _mask, &mstub ) : 0;
+    int i, x, y, T;
+    int nblocks;
+    uchar cb0, cb1, cb2;
+    CvBGCodeBookElem* freeList;
+
+    CV_ASSERT( model && CV_MAT_TYPE(image->type) == CV_8UC3 &&
+        (!mask || (CV_IS_MASK_ARR(mask) && CV_ARE_SIZES_EQ(image, mask))) );
+
+    if( roi.x == 0 && roi.y == 0 && roi.width == 0 && roi.height == 0 )
+    {
+        roi.width = image->cols;
+        roi.height = image->rows;
+    }
+    else
+        CV_ASSERT( (unsigned)roi.x < (unsigned)image->cols &&
+                   (unsigned)roi.y < (unsigned)image->rows &&
+                   roi.width >= 0 && roi.height >= 0 &&
+                   roi.x + roi.width <= image->cols &&
+                   roi.y + roi.height <= image->rows );
+
+    if( image->cols != model->size.width || image->rows != model->size.height )
+    {
+        cvClearMemStorage( model->storage );
+        model->freeList = 0;
+        cvFree( &model->cbmap );
+        int bufSz = image->cols*image->rows*sizeof(model->cbmap[0]);
+        model->cbmap = (CvBGCodeBookElem**)cvAlloc(bufSz);
+        memset( model->cbmap, 0, bufSz );
+        model->size = cvSize(image->cols, image->rows);
+    }
+
+    icvInitSatTab();
+
+    cb0 = model->cbBounds[0];
+    cb1 = model->cbBounds[1];
+    cb2 = model->cbBounds[2];
+
+    T = ++model->t;
+    freeList = model->freeList;
+    nblocks = (int)((model->storage->block_size - sizeof(CvMemBlock))/sizeof(*freeList));
+    nblocks = MIN( nblocks, 1024 );
+    CV_ASSERT( nblocks > 0 );
+
+    for( y = 0; y < roi.height; y++ )
+    {
+        const uchar* p = image->data.ptr + image->step*(y + roi.y) + roi.x*3;
+        const uchar* m = mask ? mask->data.ptr + mask->step*(y + roi.y) + roi.x : 0;
+        CvBGCodeBookElem** cb = model->cbmap + image->cols*(y + roi.y) + roi.x;
+
+        for( x = 0; x < roi.width; x++, p += 3, cb++ )
+        {
+            CvBGCodeBookElem *e, *found = 0;
+            uchar p0, p1, p2, l0, l1, l2, h0, h1, h2;
+            int negRun;
+
+            if( m && m[x] == 0 )
+                continue;
+
+            p0 = p[0]; p1 = p[1]; p2 = p[2];
+            l0 = SAT_8U(p0 - cb0); l1 = SAT_8U(p1 - cb1); l2 = SAT_8U(p2 - cb2);
+            h0 = SAT_8U(p0 + cb0); h1 = SAT_8U(p1 + cb1); h2 = SAT_8U(p2 + cb2);
+
+            for( e = *cb; e != 0; e = e->next )
+            {
+                if( e->learnMin[0] <= p0 && p0 <= e->learnMax[0] &&
+                    e->learnMin[1] <= p1 && p1 <= e->learnMax[1] &&
+                    e->learnMin[2] <= p2 && p2 <= e->learnMax[2] )
+                {
+                    e->tLastUpdate = T;
+                    e->boxMin[0] = MIN(e->boxMin[0], p0);
+                    e->boxMax[0] = MAX(e->boxMax[0], p0);
+                    e->boxMin[1] = MIN(e->boxMin[1], p1);
+                    e->boxMax[1] = MAX(e->boxMax[1], p1);
+                    e->boxMin[2] = MIN(e->boxMin[2], p2);
+                    e->boxMax[2] = MAX(e->boxMax[2], p2);
+
+                    // no need to use SAT_8U for updated learnMin[i] & learnMax[i] here,
+                    // as the bounding li & hi are already within 0..255.
+                    if( e->learnMin[0] > l0 ) e->learnMin[0]--;
+                    if( e->learnMax[0] < h0 ) e->learnMax[0]++;
+                    if( e->learnMin[1] > l1 ) e->learnMin[1]--;
+                    if( e->learnMax[1] < h1 ) e->learnMax[1]++;
+                    if( e->learnMin[2] > l2 ) e->learnMin[2]--;
+                    if( e->learnMax[2] < h2 ) e->learnMax[2]++;
+
+                    found = e;
+                    break;
+                }
+                negRun = T - e->tLastUpdate;
+                e->stale = MAX( e->stale, negRun );
+            }
+
+            for( ; e != 0; e = e->next )
+            {
+                negRun = T - e->tLastUpdate;
+                e->stale = MAX( e->stale, negRun );
+            }
+
+            if( !found )
+            {
+                if( !freeList )
+                {
+                    freeList = (CvBGCodeBookElem*)cvMemStorageAlloc(model->storage,
+                        nblocks*sizeof(*freeList));
+                    for( i = 0; i < nblocks-1; i++ )
+                        freeList[i].next = &freeList[i+1];
+                    freeList[nblocks-1].next = 0;
+                }
+                e = freeList;
+                freeList = freeList->next;
+
+                e->learnMin[0] = l0; e->learnMax[0] = h0;
+                e->learnMin[1] = l1; e->learnMax[1] = h1;
+                e->learnMin[2] = l2; e->learnMax[2] = h2;
+                e->boxMin[0] = e->boxMax[0] = p0;
+                e->boxMin[1] = e->boxMax[1] = p1;
+                e->boxMin[2] = e->boxMax[2] = p2;
+                e->tLastUpdate = T;
+                e->stale = 0;
+                e->next = *cb;
+                *cb = e;
+            }
+        }
+    }
+
+    model->freeList = freeList;
+
+    __END__;
+}
+
+
+int cvBGCodeBookDiff( const CvBGCodeBookModel* model, const CvArr* _image,
+                      CvArr* _fgmask, CvRect roi )
+{
+    int maskCount = -1;
+
+    CV_FUNCNAME( "cvBGCodeBookDiff" );
+
+    __BEGIN__;
+
+    CvMat stub, *image = cvGetMat( _image, &stub );
+    CvMat mstub, *mask = cvGetMat( _fgmask, &mstub );
+    int x, y;
+    uchar m0, m1, m2, M0, M1, M2;
+
+    CV_ASSERT( model && CV_MAT_TYPE(image->type) == CV_8UC3 &&
+        image->cols == model->size.width && image->rows == model->size.height &&
+        CV_IS_MASK_ARR(mask) && CV_ARE_SIZES_EQ(image, mask) );
+
+    if( roi.x == 0 && roi.y == 0 && roi.width == 0 && roi.height == 0 )
+    {
+        roi.width = image->cols;
+        roi.height = image->rows;
+    }
+    else
+        CV_ASSERT( (unsigned)roi.x < (unsigned)image->cols &&
+                   (unsigned)roi.y < (unsigned)image->rows &&
+                   roi.width >= 0 && roi.height >= 0 &&
+                   roi.x + roi.width <= image->cols &&
+                   roi.y + roi.height <= image->rows );
+
+    m0 = model->modMin[0]; M0 = model->modMax[0];
+    m1 = model->modMin[1]; M1 = model->modMax[1];
+    m2 = model->modMin[2]; M2 = model->modMax[2];
+
+    maskCount = roi.height*roi.width;
+    for( y = 0; y < roi.height; y++ )
+    {
+        const uchar* p = image->data.ptr + image->step*(y + roi.y) + roi.x*3;
+        uchar* m = mask->data.ptr + mask->step*(y + roi.y) + roi.x;
+        CvBGCodeBookElem** cb = model->cbmap + image->cols*(y + roi.y) + roi.x;
+
+        for( x = 0; x < roi.width; x++, p += 3, cb++ )
+        {
+            CvBGCodeBookElem *e;
+            uchar p0 = p[0], p1 = p[1], p2 = p[2];
+            int l0 = p0 + m0, l1 = p1 + m1, l2 = p2 + m2;
+            int h0 = p0 - M0, h1 = p1 - M1, h2 = p2 - M2;
+            m[x] = (uchar)255;
+
+            for( e = *cb; e != 0; e = e->next )
+            {
+                if( e->boxMin[0] <= l0 && h0 <= e->boxMax[0] &&
+                    e->boxMin[1] <= l1 && h1 <= e->boxMax[1] &&
+                    e->boxMin[2] <= l2 && h2 <= e->boxMax[2] )
+                {
+                    m[x] = 0;
+                    maskCount--;
+                    break;
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    __END__;
+
+    return maskCount;
+}
+
+void cvBGCodeBookClearStale( CvBGCodeBookModel* model, int staleThresh,
+                             CvRect roi, const CvArr* _mask )
+{
+    CV_FUNCNAME( "cvBGCodeBookClearStale" );
+
+    __BEGIN__;
+
+    CvMat mstub, *mask = _mask ? cvGetMat( _mask, &mstub ) : 0;
+    int x, y, T;
+    CvBGCodeBookElem* freeList;
+
+    CV_ASSERT( model && (!mask || (CV_IS_MASK_ARR(mask) &&
+        mask->cols == model->size.width && mask->rows == model->size.height)) );
+
+    if( roi.x == 0 && roi.y == 0 && roi.width == 0 && roi.height == 0 )
+    {
+        roi.width = model->size.width;
+        roi.height = model->size.height;
+    }
+    else
+        CV_ASSERT( (unsigned)roi.x < (unsigned)mask->cols &&
+                   (unsigned)roi.y < (unsigned)mask->rows &&
+                   roi.width >= 0 && roi.height >= 0 &&
+                   roi.x + roi.width <= mask->cols &&
+                   roi.y + roi.height <= mask->rows );
+
+    icvInitSatTab();
+    freeList = model->freeList;
+    T = model->t;
+
+    for( y = 0; y < roi.height; y++ )
+    {
+        const uchar* m = mask ? mask->data.ptr + mask->step*(y + roi.y) + roi.x : 0;
+        CvBGCodeBookElem** cb = model->cbmap + model->size.width*(y + roi.y) + roi.x;
+
+        for( x = 0; x < roi.width; x++, cb++ )
+        {
+            CvBGCodeBookElem *e, first, *prev = &first;
+
+            if( m && m[x] == 0 )
+                continue;
+
+            for( first.next = e = *cb; e != 0; e = prev->next )
+            {
+                if( e->stale > staleThresh )
+                {
+                    prev->next = e->next;
+                    e->next = freeList;
+                    freeList = e;
+                }
+                else
+                {
+                    e->stale = 0;
+                    e->tLastUpdate = T;
+                    prev = e;
+                }
+            }
+
+            *cb = first.next;
+        }
+    }
+
+    model->freeList = freeList;
+
+    __END__;
+}
+
+/* End of file. */
+