X-Git-Url: http://git.osdn.net/view?a=blobdiff_plain;f=lib%2Fsrc%2Fjp%2Fnyatla%2Fnyartoolkit%2Fdetector%2FNyARDetectMarker.java;fp=lib%2Fsrc%2Fjp%2Fnyatla%2Fnyartoolkit%2Fdetector%2FNyARDetectMarker.java;h=0743ac082c6ad0f3137a3e59a3d7098c594f6fd1;hb=67cb5162524c344149f566c3a4b839275445046c;hp=0000000000000000000000000000000000000000;hpb=23b3fefd13f932c92ce6e9c73f6c5b28007243e2;p=nyartoolkit-and%2Fnyartoolkit-and.git

diff --git a/lib/src/jp/nyatla/nyartoolkit/detector/NyARDetectMarker.java b/lib/src/jp/nyatla/nyartoolkit/detector/NyARDetectMarker.java
new file mode 100644
index 0000000..0743ac0
--- /dev/null
+++ b/lib/src/jp/nyatla/nyartoolkit/detector/NyARDetectMarker.java
@@ -0,0 +1,324 @@
+/* 
+ * PROJECT: NyARToolkit
+ * --------------------------------------------------------------------------------
+ * This work is based on the original ARToolKit developed by
+ *   Hirokazu Kato
+ *   Mark Billinghurst
+ *   HITLab, University of Washington, Seattle
+ * http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
+ *
+ * The NyARToolkit is Java edition ARToolKit class library.
+ * Copyright (C)2008-2009 Ryo Iizuka
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ * 
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ * 
+ * For further information please contact.
+ *	http://nyatla.jp/nyatoolkit/
+ *	<airmail(at)ebony.plala.or.jp> or <nyatla(at)nyatla.jp>
+ * 
+ */
+package jp.nyatla.nyartoolkit.detector;
+
+import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.match.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.param.NyARParam;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.pickup.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.rgb.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.transmat.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.rasterfilter.rgb2bin.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.NyARCoord2Linear;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.NyARSquare;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.NyARSquareContourDetector_Rle;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.*;
+import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.stack.NyARObjectStack;
+
+
+
+
+
+/**
+ * 複数のマーカーを検出し、それぞれに最も一致するARコードを、コンストラクタで登録したARコードから 探すクラスです。最大300個を認識しますが、ゴミラベルを認識したりするので100個程度が限界です。
+ * 
+ */
+public class NyARDetectMarker
+{
+	private class RleDetector extends NyARSquareContourDetector_Rle
+	{
+		//公開プロパティ
+		public NyARDetectMarkerResultStack result_stack=new NyARDetectMarkerResultStack(NyARDetectMarker.AR_SQUARE_MAX);
+		//参照インスタンス
+		public INyARRgbRaster _ref_raster;
+		//所有インスタンス
+		private INyARColorPatt _inst_patt;
+		private NyARMatchPattDeviationColorData _deviation_data;
+		private NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA[] _match_patt;
+		private final NyARMatchPattResult __detectMarkerLite_mr=new NyARMatchPattResult();
+		private NyARCoord2Linear _coordline;
+
+		public RleDetector(INyARColorPatt i_inst_patt,NyARCode[] i_ref_code,int i_num_of_code,NyARParam i_param) throws NyARException
+		{
+			super(i_param.getScreenSize());
+			final int cw = i_ref_code[0].getWidth();
+			final int ch = i_ref_code[0].getHeight();
+			//NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA[]の作成
+			this._match_patt=new NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA[i_num_of_code];
+			this._match_patt[0]=new NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA(i_ref_code[0]);
+			for (int i = 1; i < i_num_of_code; i++){
+				//解像度チェック
+				if (cw != i_ref_code[i].getWidth() || ch != i_ref_code[i].getHeight()) {
+					throw new NyARException();
+				}
+				this._match_patt[i]=new NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA(i_ref_code[i]);
+			}
+			this._inst_patt=i_inst_patt;
+			this._coordline=new NyARCoord2Linear(i_param.getScreenSize(),i_param.getDistortionFactor());
+			this._deviation_data=new NyARMatchPattDeviationColorData(cw,ch);
+			return;
+		}
+		private NyARIntPoint2d[] __ref_vertex=new NyARIntPoint2d[4];
+		/**
+		 * 矩形が見付かるたびに呼び出されます。
+		 * 発見した矩形のパターンを検査して、方位を考慮した頂点データを確保します。
+		 */
+		protected void onSquareDetect(NyARIntCoordinates i_coord,int[] i_vertex_index) throws NyARException
+		{
+			NyARMatchPattResult mr=this.__detectMarkerLite_mr;
+			//輪郭座標から頂点リストに変換
+			NyARIntPoint2d[] vertex=this.__ref_vertex;
+			vertex[0]=i_coord.items[i_vertex_index[0]];
+			vertex[1]=i_coord.items[i_vertex_index[1]];
+			vertex[2]=i_coord.items[i_vertex_index[2]];
+			vertex[3]=i_coord.items[i_vertex_index[3]];
+		
+			//画像を取得
+			if (!this._inst_patt.pickFromRaster(this._ref_raster,vertex)){
+				return;
+			}
+			//取得パターンをカラー差分データに変換して評価する。
+			this._deviation_data.setRaster(this._inst_patt);
+
+			//最も一致するパターンを割り当てる。
+			int square_index,direction;
+			double confidence;
+			this._match_patt[0].evaluate(this._deviation_data,mr);
+			square_index=0;
+			direction=mr.direction;
+			confidence=mr.confidence;
+			//2番目以降
+			for(int i=1;i<this._match_patt.length;i++){
+				this._match_patt[i].evaluate(this._deviation_data,mr);
+				if (confidence > mr.confidence) {
+					continue;
+				}
+				// もっと一致するマーカーがあったぽい
+				square_index = i;
+				direction = mr.direction;
+				confidence = mr.confidence;
+			}
+			//最も一致したマーカ情報を、この矩形の情報として記録する。
+			final NyARDetectMarkerResult result = this.result_stack.prePush();
+			result.arcode_id = square_index;
+			result.confidence = confidence;
+
+			final NyARSquare sq=result.square;
+			//directionを考慮して、squareを更新する。
+			for(int i=0;i<4;i++){
+				int idx=(i+4 - direction) % 4;
+				this._coordline.coord2Line(i_vertex_index[idx],i_vertex_index[(idx+1)%4],i_coord,sq.line[i]);
+			}
+			for (int i = 0; i < 4; i++) {
+				//直線同士の交点計算
+				if(!sq.line[i].crossPos(sq.line[(i + 3) % 4],sq.sqvertex[i])){
+					throw new NyARException();//ここのエラー復帰するならダブルバッファにすればOK
+				}
+			}
+		}
+		public void init(INyARRgbRaster i_raster)
+		{
+			this._ref_raster=i_raster;
+			this.result_stack.clear();
+			
+		}
+	}	
+	private static final int AR_SQUARE_MAX = 300;
+	private boolean _is_continue = false;
+	private RleDetector _square_detect;
+	protected INyARTransMat _transmat;
+	private NyARRectOffset[] _offset;	
+
+
+	/**
+	 * 複数のマーカーを検出し、最も一致するARCodeをi_codeから検索するオブジェクトを作ります。
+	 * 
+	 * @param i_param
+	 * カメラパラメータを指定します。
+	 * @param i_code
+	 * 検出するマーカーのARCode配列を指定します。
+	 * 配列要素のインデックス番号が、そのままgetARCodeIndex関数で得られるARCodeインデックスになります。 
+	 * 例えば、要素[1]のARCodeに一致したマーカーである場合は、getARCodeIndexは1を返します。
+	 * @param i_marker_width
+	 * i_codeのマーカーサイズをミリメートルで指定した配列を指定します。 先頭からi_number_of_code個の要素には、有効な値を指定する必要があります。
+	 * @param i_number_of_code
+	 * i_codeに含まれる、ARCodeの数を指定します。
+	 * @param i_input_raster_type
+	 * 入力ラスタのピクセルタイプを指定します。この値は、INyARBufferReaderインタフェイスのgetBufferTypeの戻り値を指定します。
+	 * @throws NyARException
+	 */
+	public NyARDetectMarker(NyARParam i_param,NyARCode[] i_code,double[] i_marker_width, int i_number_of_code,int i_input_raster_type) throws NyARException
+	{
+		initInstance(i_param,i_code,i_marker_width,i_number_of_code,i_input_raster_type);
+		return;
+	}
+	protected void initInstance(
+		NyARParam	i_ref_param,
+		NyARCode[]	i_ref_code,
+		double[]	i_marker_width,
+		int			i_number_of_code,
+		int i_input_raster_type) throws NyARException
+	{
+
+		final NyARIntSize scr_size=i_ref_param.getScreenSize();
+		// 解析オブジェクトを作る
+		final int cw = i_ref_code[0].getWidth();
+		final int ch = i_ref_code[0].getHeight();
+
+		this._transmat = new NyARTransMat(i_ref_param);
+		//NyARToolkitプロファイル
+		this._square_detect =new RleDetector(new NyARColorPatt_Perspective_O2(cw, ch,4,25,i_input_raster_type),i_ref_code,i_number_of_code,i_ref_param);
+		this._tobin_filter=new NyARRasterFilter_ARToolkitThreshold(100,i_input_raster_type);
+
+		//実サイズ保存
+		this._offset = NyARRectOffset.createArray(i_number_of_code);
+		for(int i=0;i<i_number_of_code;i++){
+			this._offset[i].setSquare(i_marker_width[i]);
+		}
+		//２値画像バッファを作る
+		this._bin_raster=new NyARBinRaster(scr_size.w,scr_size.h);
+		return;		
+	}
+	
+	private NyARBinRaster _bin_raster;
+
+	private INyARRasterFilter_Rgb2Bin _tobin_filter;
+
+	/**
+	 * i_imageにマーカー検出処理を実行し、結果を記録します。
+	 * 
+	 * @param i_raster
+	 * マーカーを検出するイメージを指定します。
+	 * @param i_thresh
+	 * 検出閾値を指定します。0～255の範囲で指定してください。 通常は100～130くらいを指定します。
+	 * @return 見つかったマーカーの数を返します。 マーカーが見つからない場合は0を返します。
+	 * @throws NyARException
+	 */
+	public int detectMarkerLite(INyARRgbRaster i_raster, int i_threshold) throws NyARException
+	{
+		// サイズチェック
+		if (!this._bin_raster.getSize().isEqualSize(i_raster.getSize())) {
+			throw new NyARException();
+		}
+
+		// ラスタを２値イメージに変換する.
+		((NyARRasterFilter_ARToolkitThreshold)this._tobin_filter).setThreshold(i_threshold);
+		this._tobin_filter.doFilter(i_raster, this._bin_raster);
+
+		//detect
+		this._square_detect.init(i_raster);
+		this._square_detect.detectMarker(this._bin_raster);
+
+		//見付かった数を返す。
+		return this._square_detect.result_stack.getLength();
+	}
+
+	/**
+	 * i_indexのマーカーに対する変換行列を計算し、結果値をo_resultへ格納します。 直前に実行したdetectMarkerLiteが成功していないと使えません。
+	 * 
+	 * @param i_index
+	 * マーカーのインデックス番号を指定します。 直前に実行したdetectMarkerLiteの戻り値未満かつ0以上である必要があります。
+	 * @param o_result
+	 * 結果値を受け取るオブジェクトを指定してください。
+	 * @throws NyARException
+	 */
+	public void getTransmationMatrix(int i_index, NyARTransMatResult o_result) throws NyARException
+	{
+		final NyARDetectMarkerResult result = this._square_detect.result_stack.getItem(i_index);
+		// 一番一致したマーカーの位置とかその辺を計算
+		if (_is_continue) {
+			_transmat.transMatContinue(result.square, this._offset[result.arcode_id], o_result,o_result);
+		} else {
+			_transmat.transMat(result.square, this._offset[result.arcode_id], o_result);
+		}
+		return;
+	}
+
+	/**
+	 * i_indexのマーカーの一致度を返します。
+	 * 
+	 * @param i_index
+	 * マーカーのインデックス番号を指定します。 直前に実行したdetectMarkerLiteの戻り値未満かつ0以上である必要があります。
+	 * @return マーカーの一致度を返します。0～1までの値をとります。 一致度が低い場合には、誤認識の可能性が高くなります。
+	 * @throws NyARException
+	 */
+	public double getConfidence(int i_index)
+	{
+		return this._square_detect.result_stack.getItem(i_index).confidence;
+	}
+	/**
+	 * i_indexのマーカーのARCodeインデックスを返します。
+	 * 
+	 * @param i_index
+	 * マーカーのインデックス番号を指定します。 直前に実行したdetectMarkerLiteの戻り値未満かつ0以上である必要があります。
+	 * @return
+	 */
+	public int getARCodeIndex(int i_index)
+	{
+		return this._square_detect.result_stack.getItem(i_index).arcode_id;
+	}
+
+	/**
+	 * getTransmationMatrixの計算モードを設定します。
+	 * 
+	 * @param i_is_continue
+	 * TRUEなら、transMatContinueを使用します。 FALSEなら、transMatを使用します。
+	 */
+	public void setContinueMode(boolean i_is_continue)
+	{
+		this._is_continue = i_is_continue;
+	}
+}
+
+class NyARDetectMarkerResult
+{
+	public int arcode_id;
+	public double confidence;
+
+	public NyARSquare square=new NyARSquare();
+}
+
+
+class NyARDetectMarkerResultStack extends NyARObjectStack<NyARDetectMarkerResult>
+{
+	public NyARDetectMarkerResultStack(int i_length) throws NyARException
+	{
+		super();
+		this.initInstance(i_length,NyARDetectMarkerResult.class);
+		return;
+	}
+	protected NyARDetectMarkerResult createElement()
+	{
+		return new NyARDetectMarkerResult();
+	}	
+}
\ No newline at end of file