ext/opencv/MotionCells.h

   1 /*
   2  * GStreamer
   3  * Copyright (C) 2011 Robert Jobbagy <jobbagy.robert@gmail.com>
   4  * Copyright (C) 2011 Nicola Murino <nicola.murino@gmail.com>
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  19  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  21  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  22  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  23  *
  24  * Alternatively, the contents of this file may be used under the
  25  * GNU Lesser General Public License Version 2.1 (the "LGPL"), in
  26  * which case the following provisions apply instead of the ones
  27  * mentioned above:
  28  *
  29  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  30  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  31  * License as published by the Free Software Foundation; either
  32  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  33  *
  34  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  35  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  36  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  37  * Library General Public License for more details.
  38  *
  39  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  40  * License along with this library; if not, write to the
  41  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  42  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  43  */
  44
  45 #ifndef MOTIONCELLS_H_
  46 #define MOTIONCELLS_H_
  47
  48 #include <opencv2/core/core_c.h>
  49 #ifdef HAVE_HIGHGUI_H
  50 #include <highgui.h>            // includes highGUI definitions
  51 #endif
  52 #ifdef HAVE_OPENCV2_HIGHGUI_HIGHGUI_C_H
  53 #include <opencv2/highgui/highgui_c.h>            // includes highGUI definitions
  54 #endif
  55 #include <fstream>
  56 #include <vector>
  57 #include <glib.h>
  58
  59 //MotionCells defines
  60 #define MC_HEADER 64
  61 #define MC_TYPE 1
  62 #define MC_VERSION 1
  63 #define MC_VERSIONTEXT "MotionCells-1"
  64 #define MSGLEN 6
  65 #define BUSMSGLEN 20
  66
  67 using namespace std;
  68
  69 struct MotionCellHeader{
  70         gint32 headersize;
  71         gint32 type;
  72         gint32 version;
  73         gint32 itemsize;
  74         gint32 gridx;
  75         gint32 gridy;
  76         gint64 starttime;
  77         char name[MC_HEADER - 32];
  78 };
  79
  80 struct MotionCellData{
  81         gint32 timestamp;
  82         char *data;
  83 };
  84
  85 typedef struct {
  86         int upper_left_x;
  87         int upper_left_y;
  88         int lower_right_x;
  89         int lower_right_y;
  90 } motionmaskcoordrect;
  91
  92 typedef struct {
  93         int R_channel_value;
  94         int G_channel_value;
  95         int B_channel_value;
  96 } cellscolor;
  97
  98 typedef struct {
  99         int lineidx;
 100         int columnidx;
 101 } motioncellidx;
 102
 103 struct Cell
 104 {
 105   double MotionArea;
 106   double CellArea;
 107   double MotionPercent;
 108   bool hasMotion;
 109 };
 110
 111 struct MotionCellsIdx
 112 {
 113   CvRect motioncell;
 114   //Points for the edges of the rectangle.
 115   CvPoint cell_pt1;
 116   CvPoint cell_pt2;
 117   int lineidx;
 118   int colidx;
 119 };
 120
 121 struct OverlayRegions
 122 {
 123   CvPoint upperleft;
 124   CvPoint lowerright;
 125 };
 126
 127 class MotionCells
 128 {
 129 public:
 130
 131   MotionCells ();
 132   virtual ~ MotionCells ();
 133
 134   int performDetectionMotionCells (IplImage * p_frame, double p_sensitivity,
 135       double p_framerate, int p_gridx, int p_gridy, gint64 timestamp_millisec,
 136       bool p_isVisble, bool p_useAlpha, int motionmaskcoord_count,
 137       motionmaskcoordrect * motionmaskcoords, int motionmaskcells_count,
 138       motioncellidx * motionmaskcellsidx, cellscolor motioncellscolor,
 139       int motioncells_count, motioncellidx * motioncellsidx, gint64 starttime,
 140       char *datafile, bool p_changed_datafile, int p_thickness);
 141
 142   void setPrevFrame (IplImage * p_prevframe)
 143   {
 144     m_pprevFrame = cvCloneImage (p_prevframe);
 145   }
 146   char *getMotionCellsIdx ()
 147   {
 148     return m_motioncellsidxcstr;
 149   }
 150
 151   int getMotionCellsIdxCount ()
 152   {
 153     return m_motioncells_idx_count;
 154   }
 155
 156   bool getChangedDataFile ()
 157   {
 158     return m_changed_datafile;
 159   }
 160
 161   char *getDatafileInitFailed ()
 162   {
 163     return m_initdatafilefailed;
 164   }
 165
 166   char *getDatafileSaveFailed ()
 167   {
 168     return m_savedatafilefailed;
 169   }
 170
 171   int getInitErrorCode ()
 172   {
 173     return m_initerrorcode;
 174   }
 175
 176   int getSaveErrorCode ()
 177   {
 178     return m_saveerrorcode;
 179   }
 180
 181   void freeDataFile ()
 182   {
 183     if (mc_savefile) {
 184       fclose (mc_savefile);
 185       mc_savefile = NULL;
 186       m_saveInDatafile = false;
 187     }
 188   }
 189
 190 private:
 191
 192   double calculateMotionPercentInCell (int p_row, int p_col, double *p_cellarea,
 193       double *p_motionarea);
 194   void performMotionMaskCoords (motionmaskcoordrect * p_motionmaskcoords,
 195       int p_motionmaskcoords_count);
 196   void performMotionMask (motioncellidx * p_motionmaskcellsidx,
 197       int p_motionmaskcells_count);
 198   void calculateMotionPercentInMotionCells (motioncellidx *
 199       p_motionmaskcellsidx, int p_motionmaskcells_count = 0);
 200   int saveMotionCells (gint64 timestamp_millisec);
 201   int initDataFile (char *p_datafile, gint64 starttime);
 202   void blendImages (IplImage * p_actFrame, IplImage * p_cellsFrame,
 203       float p_alpha, float p_beta);
 204
 205   void setData (IplImage * img, int lin, int col, uchar valor)
 206   {
 207     ((uchar *) (img->imageData + img->widthStep * lin))[col] = valor;
 208   }
 209
 210   uchar getData (IplImage * img, int lin, int col)
 211   {
 212     return ((uchar *) (img->imageData + img->widthStep * lin))[col];
 213   }
 214
 215   bool getIsNonZero (IplImage * img)
 216   {
 217     for (int lin = 0; lin < img->height; lin++)
 218       for (int col = 0; col < img->width; col++) {
 219         if ((((uchar *) (img->imageData + img->widthStep * lin))[col]) > 0)
 220           return true;
 221       }
 222     return false;
 223   }
 224
 225   void setMotionCells (int p_frameWidth, int p_frameHeight)
 226   {
 227     m_cellwidth = (double) p_frameWidth / (double) m_gridx;
 228     m_cellheight = (double) p_frameHeight / (double) m_gridy;
 229     m_pCells = new Cell *[m_gridy];
 230     for (int i = 0; i < m_gridy; i++)
 231       m_pCells[i] = new Cell[m_gridx];
 232
 233     //init cells
 234     for (int i = 0; i < m_gridy; i++)
 235       for (int j = 0; j < m_gridx; j++) {
 236         m_pCells[i][j].MotionArea = 0;
 237         m_pCells[i][j].CellArea = 0;
 238         m_pCells[i][j].MotionPercent = 0;
 239         m_pCells[i][j].hasMotion = false;
 240       }
 241   }
 242
 243   IplImage *m_pcurFrame, *m_pprevFrame, *m_pdifferenceImage,
 244       *m_pbwImage,*transparencyimg;
 245   CvSize m_frameSize;
 246   bool m_isVisible, m_changed_datafile, m_useAlpha, m_saveInDatafile;
 247   Cell **m_pCells;
 248   vector < MotionCellsIdx > m_MotionCells;
 249   vector < OverlayRegions > m_OverlayRegions;
 250   int m_gridx, m_gridy;
 251   double m_cellwidth, m_cellheight;
 252   double m_alpha, m_beta;
 253   double m_sensitivity;
 254   int m_framecnt, m_motioncells_idx_count, m_initerrorcode, m_saveerrorcode;
 255   char *m_motioncellsidxcstr, *m_initdatafilefailed, *m_savedatafilefailed;
 256   FILE *mc_savefile;
 257   MotionCellHeader m_header;
 258
 259 };
 260
 261 #endif /* MOTIONCELLS_H_ */