lib/src.rpf/jp/nyatla/nyartoolkit/rpf/tracker/nyartk/NyARVectorReader_INT1D_GRAY_8.java

   1 /* \r
   2  * PROJECT: NyARToolkit(Extension)\r
   3  * --------------------------------------------------------------------------------\r
   4  * The NyARToolkit is Java edition ARToolKit class library.\r
   5  * Copyright (C)2008-2009 Ryo Iizuka\r
   6  *\r
   7  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify\r
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by\r
   9  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or\r
  10  * (at your option) any later version.\r
  11  * \r
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  15  * GNU General Public License for more details.\r
  16  *\r
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.\r
  19  * \r
  20  * For further information please contact.\r
  21  *      http://nyatla.jp/nyatoolkit/\r
  22  *      <airmail(at)ebony.plala.or.jp> or <nyatla(at)nyatla.jp>\r
  23  * \r
  24  */\r
  25 package jp.nyatla.nyartoolkit.rpf.tracker.nyartk;\r
  26 \r
  27 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.param.NyARCameraDistortionFactor;\r
  28 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.NyARGrayscaleRaster;\r
  29 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.NyARContourPickup;\r
  30 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.*;\r
  31 \r
  32 \r
  33 /**\r
  34  * グレイスケールラスタに対する、特殊な画素アクセス手段を提供します。\r
  35  *\r
  36  */\r
  37 public class NyARVectorReader_INT1D_GRAY_8 extends NyARVectorReader_Base\r
  38 {\r
  39         /**\r
  40          * \r
  41          * @param i_ref_raster\r
  42          * 基本画像\r
  43          * @param i_ref_raster_distortion\r
  44          * 歪み解除オブジェクト(nullの場合歪み解除を省略)\r
  45          * @param i_ref_rob_raster\r
  46          * エッジ探索用のROB画像\r
  47          * @param \r
  48          */\r
  49         public NyARVectorReader_INT1D_GRAY_8(NyARGrayscaleRaster i_ref_raster,NyARCameraDistortionFactor i_ref_raster_distortion,NyARGrayscaleRaster i_ref_rob_raster)\r
  50         {\r
  51                 super();\r
  52                 assert (i_ref_raster.getBufferType() == NyARBufferType.INT1D_GRAY_8);\r
  53                 assert (i_ref_rob_raster.getBufferType() == NyARBufferType.INT1D_GRAY_8);\r
  54                 this.initInstance(i_ref_raster, i_ref_raster_distortion, i_ref_rob_raster,new NyARContourPickup());\r
  55         }\r
  56 \r
  57         /**\r
  58          * 画素の4近傍の画素ベクトルを取得します。 取得可能な範囲は、Rasterの1ドット内側です。 0 ,-1, 0 0, 0, 0 0 , x,\r
  59          * 0　+ -1, y,+1 0 ,+1, 0 0, 0, 0\r
  60          * \r
  61          * @param i_raster\r
  62          * @param x\r
  63          * @param y\r
  64          * @param o_v\r
  65          */\r
  66 /*      未使用につきコメントアウト\r
  67         public void getPixelVector4(int x, int y, NyARIntPoint2d o_v)\r
  68         {\r
  69                 assert ((x > 0) && (y > 0) && (x) < this._ref_base_raster.getWidth() && (y) < this._ref_base_raster.getHeight());\r
  70                 int[] buf = (int[])(this._ref_base_raster.getBuffer());\r
  71                 int w = this._ref_base_raster.getWidth();\r
  72                 int idx = w * y + x;\r
  73                 o_v.x = (buf[idx + 1] - buf[idx - 1]) >> 1;\r
  74                 o_v.y = (buf[idx + w] - buf[idx - w]) >> 1;\r
  75                 //歪み補正どうすんの\r
  76         }\r
  77 */\r
  78         /**\r
  79          * 画素の8近傍画素ベクトルを取得します。 取得可能な範囲は、Rasterの1ドット内側です。\r
  80          *  -1,-2,-1　　　　-1,　0,+1\r
  81          *   0, y,　0 +　　-2, x,+2\r
  82          *  +1,+2,+1 　　　　-1, 0,+1\r
  83          * \r
  84          * @param i_raster\r
  85          * @param x\r
  86          * @param y\r
  87          * @param o_v\r
  88          */\r
  89 /*  未使用につきコメントアウト\r
  90         public void getPixelVector8(int x, int y, NyARIntPoint2d o_v) {\r
  91                 assert ((x > 0) && (y > 0) && (x) < this._ref_base_raster.getWidth() && (y) < this._ref_base_raster.getHeight());\r
  92                 int[] buf = (int[])this._ref_base_raster.getBuffer();\r
  93                 int sw = this._ref_base_raster.getWidth();\r
  94                 int idx_0 = sw * y + x;\r
  95                 int idx_p1 = idx_0 + sw;\r
  96                 int idx_m1 = idx_0 - sw;\r
  97                 int b = buf[idx_m1 - 1];\r
  98                 int d = buf[idx_m1 + 1];\r
  99                 int h = buf[idx_p1 - 1];\r
 100                 int f = buf[idx_p1 + 1];\r
 101                 o_v.x = ((buf[idx_0 + 1] - buf[idx_0 - 1]) >> 1)\r
 102                                 + ((d - b + f - h) >> 2);\r
 103                 o_v.y = ((buf[idx_p1] - buf[idx_m1]) >> 1) + ((f - d + h - b) >> 2);\r
 104                 //歪み補正どうするの？\r
 105         }\r
 106 */\r
 107         /**\r
 108          * RECT範囲内の画素ベクトルの合計値と、ベクトルのエッジ中心を取得します。 320*240の場合、\r
 109          * RECTの範囲は(x>=0 && x<319 x+w>=0 && x+w<319),(y>=0 && y<239 x+w>=0 && x+w<319)となります。\r
 110          * @param ix\r
 111          * ピクセル取得を行う位置を設定します。\r
 112          * @param iy\r
 113          * ピクセル取得を行う位置を設定します。\r
 114          * @param iw\r
 115          * ピクセル取得を行う範囲を設定します。\r
 116          * @param ih\r
 117          * ピクセル取得を行う範囲を設定します。\r
 118          * @param o_posvec\r
 119          * エッジ中心とベクトルを返します。\r
 120          * @return\r
 121          * ベクトルの強度を返します。強度値は、差分値の二乗の合計です。\r
 122          */\r
 123         public final int getAreaVector33(int ix, int iy, int iw, int ih,NyARVecLinear2d o_posvec)\r
 124         {\r
 125                 assert (ih >= 3 && iw >= 3);\r
 126                 assert ((ix >= 0) && (iy >= 0) && (ix + iw) <= this._ref_base_raster.getWidth() && (iy + ih) <= this._ref_base_raster.getHeight());\r
 127                 int[] buf =(int[])this._ref_base_raster.getBuffer();\r
 128                 int stride =this._ref_base_raster.getWidth();\r
 129                 // x=(Σ|Vx|*Xn)/n,y=(Σ|Vy|*Yn)/n\r
 130                 // x=(ΣVx)^2/(ΣVx+ΣVy)^2,y=(ΣVy)^2/(ΣVx+ΣVy)^2\r
 131                 int sum_x, sum_y, sum_wx, sum_wy, sum_vx, sum_vy;\r
 132                 sum_x = sum_y = sum_wx = sum_wy = sum_vx = sum_vy = 0;\r
 133                 int lw=iw - 3;\r
 134                 int vx, vy;\r
 135                 for (int i = ih - 3; i >= 0; i--) {\r
 136                         int idx_0 = stride * (i + 1 + iy) + (iw - 3 + 1 + ix);\r
 137                         for (int i2 = lw; i2 >= 0; i2--){\r
 138                                 // 1ビット分のベクトルを計算\r
 139                                 int idx_p1 = idx_0 + stride;\r
 140                                 int idx_m1 = idx_0 - stride;\r
 141                                 int b = buf[idx_m1 - 1];\r
 142                                 int d = buf[idx_m1 + 1];\r
 143                                 int h = buf[idx_p1 - 1];\r
 144                                 int f = buf[idx_p1 + 1];\r
 145                                 vx = ((buf[idx_0 + 1] - buf[idx_0 - 1]) >> 1)+ ((d - b + f - h) >> 2);\r
 146                                 vy = ((buf[idx_p1] - buf[idx_m1]) >> 1)+ ((f - d + h - b) >> 2);\r
 147                                 idx_0--;\r
 148 \r
 149                                 // 加重はvectorの絶対値\r
 150                                 int wx = vx * vx;\r
 151                                 int wy = vy * vy;\r
 152                                 sum_wx += wx; //加重値\r
 153                                 sum_wy += wy; //加重値\r
 154                                 sum_vx += wx * vx; //加重*ベクトルの積\r
 155                                 sum_vy += wy * vy; //加重*ベクトルの積\r
 156                                 sum_x += wx * (i2 + 1);//位置\r
 157                                 sum_y += wy * (i + 1); //\r
 158                         }\r
 159                 }\r
 160                 //x,dx,y,dyの計算\r
 161                 double xx,yy;\r
 162                 if (sum_wx == 0) {\r
 163                         xx = ix + (iw >> 1);\r
 164                         o_posvec.dx = 0;\r
 165                 } else {\r
 166                         xx = ix+(double) sum_x / sum_wx;\r
 167                         o_posvec.dx = (double) sum_vx / sum_wx;\r
 168                 }\r
 169                 if (sum_wy == 0) {\r
 170                         yy = iy + (ih >> 1);\r
 171                         o_posvec.dy = 0;\r
 172                 } else {\r
 173                         yy = iy+(double) sum_y / sum_wy;\r
 174                         o_posvec.dy = (double) sum_vy / sum_wy;\r
 175                 }\r
 176                 //必要なら歪みを解除\r
 177                 if(this._factor!=null){\r
 178                         this._factor.observ2Ideal(xx, yy, o_posvec);\r
 179                 }else{\r
 180                         o_posvec.x=xx;\r
 181                         o_posvec.y=yy;\r
 182                 }\r
 183                 //加重平均の分母を返却\r
 184                 return sum_wx+sum_wy;\r
 185         }\r
 186         public final int getAreaVector22(int ix, int iy, int iw, int ih,NyARVecLinear2d o_posvec)\r
 187         {\r
 188                 assert (ih >= 3 && iw >= 3);\r
 189                 assert ((ix >= 0) && (iy >= 0) && (ix + iw) <= this._ref_base_raster.getWidth() && (iy + ih) <= this._ref_base_raster.getHeight());\r
 190                 int[] buf =(int[])this._ref_base_raster.getBuffer();\r
 191                 int stride =this._ref_base_raster.getWidth();\r
 192                 int sum_x, sum_y, sum_wx, sum_wy, sum_vx, sum_vy;\r
 193                 sum_x = sum_y = sum_wx = sum_wy = sum_vx = sum_vy = 0;\r
 194                 int vx, vy;\r
 195                 int ll=iw-1;\r
 196                 for (int i = 0; i<ih-1; i++) {\r
 197                         int idx_0 = stride * (i+iy) + ix+1;\r
 198                         int a=buf[idx_0-1];\r
 199                         int b=buf[idx_0];\r
 200                         int c=buf[idx_0+stride-1];\r
 201                         int d=buf[idx_0+stride];\r
 202                         for (int i2 = 0; i2<ll; i2++){\r
 203                                 // 1ビット分のベクトルを計算\r
 204                                 vx=(b-a+d-c)>>2;\r
 205                                 vy=(c-a+d-b)>>2;\r
 206                                 idx_0++;\r
 207                                 a=b;\r
 208                                 c=d;\r
 209                                 b=buf[idx_0];\r
 210                                 d=buf[idx_0+stride];\r
 211 \r
 212                                 // 加重はvectorの絶対値\r
 213                                 int wx = vx * vx;\r
 214                                 sum_wx += wx; //加重値\r
 215                                 sum_vx += wx * vx; //加重*ベクトルの積\r
 216                                 sum_x += wx * i2;//位置\r
 217 \r
 218                                 int wy = vy * vy;\r
 219                                 sum_wy += wy; //加重値\r
 220                                 sum_vy += wy * vy; //加重*ベクトルの積\r
 221                                 sum_y += wy * i; //\r
 222                         }\r
 223                 }\r
 224                 //x,dx,y,dyの計算\r
 225                 double xx,yy;\r
 226                 if (sum_wx == 0) {\r
 227                         xx = ix + (iw >> 1);\r
 228                         o_posvec.dx = 0;\r
 229                 } else {\r
 230                         xx = ix+(double) sum_x / sum_wx;\r
 231                         o_posvec.dx = (double) sum_vx / sum_wx;\r
 232                 }\r
 233                 if (sum_wy == 0) {\r
 234                         yy = iy + (ih >> 1);\r
 235                         o_posvec.dy = 0;\r
 236                 } else {\r
 237                         yy = iy+(double) sum_y / sum_wy;\r
 238                         o_posvec.dy = (double) sum_vy / sum_wy;\r
 239                 }\r
 240                 //必要なら歪みを解除\r
 241                 if(this._factor!=null){\r
 242                         this._factor.observ2Ideal(xx, yy, o_posvec);\r
 243                 }else{\r
 244                         o_posvec.x=xx;\r
 245                         o_posvec.y=yy;\r
 246                 }\r
 247                 //加重平均の分母を返却\r
 248                 return sum_wx+sum_wy;\r
 249         }\r
 250 }