sample/toys/jp/nyatla/nyartoolkit/toys/x2/NyARSingleDetectMarker_X2.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.toys.x2;\r
  33 \r
  34 import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;\r
  35 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.*;\r
  36 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.match.*;\r
  37 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.param.NyARParam;\r
  38 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.pickup.*;\r
  39 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.rgb.*;\r
  40 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.*;\r
  41 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.transmat.*;\r
  42 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.NyARIntSize;\r
  43 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.rasterfilter.rgb2bin.NyARRasterFilter_ARToolkitThreshold;\r
  44 \r
  45 \r
  46 /**\r
  47  * 画像からARCodeに最も一致するマーカーを1個検出し、その変換行列を計算するクラスです。\r
  48  * \r
  49  */\r
  50 public class NyARSingleDetectMarker_X2\r
  51 {\r
  52         private static final int AR_SQUARE_MAX = 100;\r
  53 \r
  54         private boolean _is_continue = false;\r
  55         private NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA _match_patt;\r
  56         private INyARSquareDetector _square_detect;\r
  57 \r
  58         private final NyARSquareStack _square_list = new NyARSquareStack(AR_SQUARE_MAX);\r
  59 \r
  60         private NyARCode _code;\r
  61 \r
  62         protected INyARTransMat _transmat;\r
  63 \r
  64         private double _marker_width;\r
  65 \r
  66         // 検出結果の保存用\r
  67         private int _detected_direction;\r
  68 \r
  69         private double _detected_confidence;\r
  70 \r
  71         private NyARSquare _detected_square;\r
  72 \r
  73         private INyARColorPatt _patt;\r
  74 \r
  75         /**\r
  76          * 検出するARCodeとカメラパラメータから、1個のARCodeを検出するNyARSingleDetectMarkerインスタンスを作ります。\r
  77          * \r
  78          * @param i_param\r
  79          * カメラパラメータを指定します。\r
  80          * @param i_code\r
  81          * 検出するARCodeを指定します。\r
  82          * @param i_marker_width\r
  83          * ARコードの物理サイズを、ミリメートルで指定します。\r
  84          * @throws NyARException\r
  85          */\r
  86         public NyARSingleDetectMarker_X2(NyARParam i_param, NyARCode i_code, double i_marker_width) throws NyARException\r
  87         {\r
  88                 final NyARIntSize scr_size=i_param.getScreenSize();             \r
  89                 // 解析オブジェクトを作る\r
  90                 this._square_detect = new NyARSquareDetector(i_param.getDistortionFactor(),scr_size);\r
  91                 this._transmat = new NyARTransMat_X2(i_param);\r
  92                 // 比較コードを保存\r
  93                 this._code = i_code;\r
  94                 this._marker_width = i_marker_width;\r
  95                 // 評価パターンのホルダを作る\r
  96                 this._patt = new NyARColorPatt_O3(_code.getWidth(), _code.getHeight());\r
  97                 // 評価器を作る。\r
  98                 this._match_patt = new NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA();\r
  99                 //２値画像バッファを作る\r
 100                 this._bin_raster=new NyARBinRaster(scr_size.w,scr_size.h);\r
 101         }\r
 102 \r
 103         private NyARBinRaster _bin_raster;\r
 104         private NyARRasterFilter_ARToolkitThreshold _tobin_filter=new NyARRasterFilter_ARToolkitThreshold(100);\r
 105 \r
 106         /**\r
 107          * i_imageにマーカー検出処理を実行し、結果を記録します。\r
 108          * \r
 109          * @param i_raster\r
 110          * マーカーを検出するイメージを指定します。イメージサイズは、カメラパラメータ\r
 111          * と一致していなければなりません。\r
 112          * @return マーカーが検出できたかを真偽値で返します。\r
 113          * @throws NyARException\r
 114          */\r
 115         public boolean detectMarkerLite(INyARRgbRaster i_raster,int i_threshold) throws NyARException\r
 116         {\r
 117                 //サイズチェック\r
 118                 if(!this._bin_raster.getSize().isEqualSize(i_raster.getSize())){\r
 119                         throw new NyARException();\r
 120                 }\r
 121 \r
 122                 //ラスタを２値イメージに変換する.\r
 123                 this._tobin_filter.setThreshold(i_threshold);\r
 124                 this._tobin_filter.doFilter(i_raster,this._bin_raster);\r
 125                 \r
 126                 \r
 127                 this._detected_square = null;\r
 128                 NyARSquareStack l_square_list = this._square_list;\r
 129                 // スクエアコードを探す\r
 130                 this._square_detect.detectMarker(this._bin_raster, l_square_list);\r
 131 \r
 132 \r
 133                 int number_of_square = l_square_list.getLength();\r
 134                 // コードは見つかった？\r
 135                 if (number_of_square < 1) {\r
 136                         return false;\r
 137                 }\r
 138 \r
 139                 // 評価基準になるパターンをイメージから切り出す\r
 140                 if (!this._patt.pickFromRaster(i_raster, (NyARSquare)l_square_list.getItem(0))) {\r
 141                         // パターンの切り出しに失敗\r
 142                         return false;\r
 143                 }\r
 144                 // パターンを評価器にセット\r
 145                 if (!this._match_patt.setPatt(this._patt)) {\r
 146                         // 計算に失敗した。\r
 147                         throw new NyARException();\r
 148                 }\r
 149                 // コードと比較する\r
 150                 this._match_patt.evaluate(this._code);\r
 151                 int square_index = 0;\r
 152                 int direction = this._match_patt.getDirection();\r
 153                 double confidence = this._match_patt.getConfidence();\r
 154                 for (int i = 1; i < number_of_square; i++) {\r
 155                         // 次のパターンを取得\r
 156                         this._patt.pickFromRaster(i_raster, (NyARSquare)l_square_list.getItem(i));\r
 157                         // 評価器にセットする。\r
 158                         this._match_patt.setPatt(this._patt);\r
 159                         // コードと比較する\r
 160                         this._match_patt.evaluate(this._code);\r
 161                         double c2 = this._match_patt.getConfidence();\r
 162                         if (confidence > c2) {\r
 163                                 continue;\r
 164                         }\r
 165                         // もっと一致するマーカーがあったぽい\r
 166                         square_index = i;\r
 167                         direction = this._match_patt.getDirection();\r
 168                         confidence = c2;\r
 169                 }\r
 170                 // マーカー情報を保存\r
 171                 this._detected_square = (NyARSquare)l_square_list.getItem(square_index);\r
 172                 this._detected_direction = direction;\r
 173                 this._detected_confidence = confidence;\r
 174                 return true;\r
 175         }\r
 176 \r
 177         /**\r
 178          * 検出したマーカーの変換行列を計算して、o_resultへ値を返します。\r
 179          * 直前に実行したdetectMarkerLiteが成功していないと使えません。\r
 180          * \r
 181          * @param o_result\r
 182          * 変換行列を受け取るオブジェクトを指定します。\r
 183          * @throws NyARException\r
 184          */\r
 185         public void getTransmationMatrix(NyARTransMatResult o_result) throws NyARException\r
 186         {\r
 187                 // 一番一致したマーカーの位置とかその辺を計算\r
 188                 if (this._is_continue) {\r
 189                         this._transmat.transMatContinue(this._detected_square,this._detected_direction,this._marker_width, o_result);\r
 190                 } else {\r
 191                         this._transmat.transMat(this._detected_square,this._detected_direction,this._marker_width, o_result);\r
 192                 }\r
 193                 return;\r
 194         }\r
 195 \r
 196         /**\r
 197          * 検出したマーカーの一致度を返します。\r
 198          * \r
 199          * @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。\r
 200          * @throws NyARException\r
 201          */\r
 202         public double getConfidence()\r
 203         {\r
 204                 return this._detected_confidence;\r
 205         }\r
 206 \r
 207         /**\r
 208          * 検出したマーカーの方位を返します。\r
 209          * \r
 210          * @return 0,1,2,3の何れかを返します。\r
 211          */\r
 212         public int getDirection()\r
 213         {\r
 214                 return this._detected_direction;\r
 215         }\r
 216 \r
 217         /**\r
 218          * getTransmationMatrixの計算モードを設定します。 初期値はTRUEです。\r
 219          * \r
 220          * @param i_is_continue\r
 221          * TRUEなら、transMatCont互換の計算をします。 FALSEなら、transMat互換の計算をします。\r
 222          */\r
 223         public void setContinueMode(boolean i_is_continue)\r
 224         {\r
 225                 this._is_continue = i_is_continue;\r
 226         }\r
 227 }\r