src/jp/nyatla/nyartoolkit/core/match/NyARMatchPatt_Color_WITH_PCA.java

   1 /* \r
   2  * PROJECT: NyARToolkit\r
   3  * --------------------------------------------------------------------------------\r
   4  * This work is based on the original ARToolKit developed by\r
   5  *   Hirokazu Kato\r
   6  *   Mark Billinghurst\r
   7  *   HITLab, University of Washington, Seattle\r
   8  * http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/\r
   9  *\r
  10  * The NyARToolkit is Java version ARToolkit class library.\r
  11  * Copyright (C)2008 R.Iizuka\r
  12  *\r
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or\r
  14  * modify it under the terms of the GNU General Public License\r
  15  * as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
  16  * of the License, or (at your option) any later version.\r
  17  * \r
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  21  * GNU General Public License for more details.\r
  22  * \r
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  24  * along with this framework; if not, write to the Free Software\r
  25  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA\r
  26  * \r
  27  * For further information please contact.\r
  28  *      http://nyatla.jp/nyatoolkit/\r
  29  *      <airmail(at)ebony.plala.or.jp>\r
  30  * \r
  31  */\r
  32 package jp.nyatla.nyartoolkit.core.match;\r
  33 \r
  34 import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;\r
  35 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.NyARCode;\r
  36 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.NyARColorPatt;\r
  37 \r
  38 /**\r
  39  * AR_TEMPLATE_MATCHING_COLORかつAR_MATCHING_WITH_PCAと同等のルールで\r
  40  * マーカーを評価します。\r
  41  *\r
  42  */\r
  43 public class NyARMatchPatt_Color_WITH_PCA implements ARMatchPatt{\r
  44     private final int           EVEC_MAX=10;//#define   EVEC_MAX     10\r
  45     private int         evec_dim;//static int    evec_dim;\r
  46     private int[][][]   input;\r
  47     private double[][][][]      evec;//static double evec[EVEC_MAX][AR_PATT_SIZE_Y*AR_PATT_SIZE_X*3];\r
  48     private double[][]          epat=new double[4][EVEC_MAX];//static double epat[AR_PATT_NUM_MAX][4][EVEC_MAX];\r
  49     private int ave;\r
  50     private double datapow;\r
  51 \r
  52     private int width;\r
  53     private int height;\r
  54     private double cf=0;\r
  55     private int dir=0;//向きか！\r
  56     public double getConfidence(){\r
  57         return cf;\r
  58     }\r
  59     public int getDirection(){\r
  60         return dir;\r
  61     }\r
  62     public boolean setPatt(NyARColorPatt i_target_patt) throws NyARException\r
  63     {\r
  64         width=i_target_patt.getWidth();\r
  65         height=i_target_patt.getHeight();\r
  66         int[][][] data=i_target_patt.getPatArray();\r
  67         \r
  68         input=new int[height][width][3];\r
  69         evec=new double[EVEC_MAX][height][width][3];//static double evec[EVEC_MAX][AR_PATT_SIZE_Y*AR_PATT_SIZE_X*3];\r
  70         int sum;\r
  71 \r
  72         sum = ave = 0;\r
  73         for(int i=0;i<height;i++) {//for(int i=0;i<Config.AR_PATT_SIZE_Y;i++){\r
  74             for(int i2=0;i2<width;i2++) {//for(int i2=0;i2<Config.AR_PATT_SIZE_X;i2++){\r
  75                 ave += (255-data[i][i2][0])+(255-data[i][i2][1])+(255-data[i][i2][2]);\r
  76             }\r
  77         }\r
  78         ave /= (height*width*3);\r
  79 \r
  80         for(int i=0;i<height;i++){//for(int i=0;i<Config.AR_PATT_SIZE_Y;i++){\r
  81             for(int i2=0;i2<width;i2++){//for(int i2=0;i2<Config.AR_PATT_SIZE_X;i2++){\r
  82                 for(int i3=0;i3<3;i3++){\r
  83                     input[i][i2][i3] = (255-data[i][i2][i3]) - ave;\r
  84                     sum += input[i][i2][i3]*input[i][i2][i3];\r
  85                 }\r
  86             }\r
  87         }\r
  88         datapow = Math.sqrt( (double)sum );\r
  89         if(datapow == 0.0){\r
  90             return false;//throw new NyARException();\r
  91 //            dir.set(0);//*dir  = 0;\r
  92 //            cf.set(-1.0);//*cf   = -1.0;\r
  93 //            return -1;\r
  94         }\r
  95         return true;\r
  96     }\r
  97     /**\r
  98      * public int pattern_match(short[][][] data,IntPointer dir,DoublePointer cf)\r
  99 \r
 100      */\r
 101     public void evaluate(NyARCode i_code)\r
 102     {\r
 103         int[][][][] pat=i_code.getPat();\r
 104         double[] patpow=i_code.getPatPow();\r
 105         double[]        invec=new double[EVEC_MAX];\r
 106 \r
 107         double max = 0.0; // fix VC7 compiler warning: uninitialized variable\r
 108        //確認\r
 109         for(int i = 0; i < evec_dim; i++ ) {\r
 110             invec[i] = 0.0;\r
 111             for(int j = 0; j <height; j++ ){//for(int j = 0; j <Config.AR_PATT_SIZE_Y; j++ ){\r
 112                 for(int j2 = 0; j2 <width; j2++ ){\r
 113                     for(int j3 = 0; j3 <3; j3++ ){\r
 114                         invec[i] += evec[i][j][j2][j3] * input[j][j2][j3];//invec[i] += evec[i][j] * input[j];\r
 115                     }\r
 116                 }\r
 117             }\r
 118             invec[i] /= datapow;\r
 119         }\r
 120 \r
 121         double min = 10000.0;\r
 122         int res=-1;\r
 123         for(int j = 0; j < 4; j++ ) {\r
 124             double sum2 = 0;\r
 125             for(int i = 0; i < evec_dim; i++ ) {\r
 126                 sum2 += (invec[i] - epat[j][i]) * (invec[i] - epat[j][i]);\r
 127             }\r
 128             if( sum2 < min ) {\r
 129                 min = sum2;\r
 130                 res = j;\r
 131 //              res2 = k;//kは常にインスタンスを刺すから、省略可能\r
 132             }\r
 133         }\r
 134 \r
 135         int sum = 0;\r
 136         for(int i=0;i<height;i++){//for(int i=0;i<Config.AR_PATT_SIZE_Y;i++){\r
 137             for(int i2=0;i2<width;i2++){//for(int i2=0;i<Config.AR_PATT_SIZE_X;i2++){\r
 138                 for(int i3=0;i3<3;i3++){\r
 139                     sum += input[i][i2][i3]*pat[res][i][i2][i3];//sum += input[i][i2][i3]*pat[res2][res][i][i2][i3];\r
 140                 }\r
 141             }\r
 142         }\r
 143         max = sum / patpow[res] / datapow;\r
 144         dir=res;\r
 145         cf=max;\r
 146     }\r
 147 }\r