ext/opencv/gstedgedetect.cpp

   1 /*
   2  * GStreamer
   3  * Copyright (C) 2005 Thomas Vander Stichele <thomas@apestaart.org>
   4  * Copyright (C) 2005 Ronald S. Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>
   5  * Copyright (C) 2008 Michael Sheldon <mike@mikeasoft.com>
   6  *
   7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   8  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   9  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  10  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  11  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  12  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  15  * all copies or substantial portions of the Software.
  16  *
  17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  20  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  22  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  23  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  24  *
  25  * Alternatively, the contents of this file may be used under the
  26  * GNU Lesser General Public License Version 2.1 (the "LGPL"), in
  27  * which case the following provisions apply instead of the ones
  28  * mentioned above:
  29  *
  30  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  31  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  32  * License as published by the Free Software Foundation; either
  33  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  34  *
  35  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  36  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  37  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  38  * Library General Public License for more details.
  39  *
  40  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  41  * License along with this library; if not, write to the
  42  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  43  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  44  */
  45
  46 /**
  47  * SECTION:element-edgedetect
  48  *
  49  * Performs canny edge detection on videos and images
  50  *
  51  * ## Example launch line
  52  *
  53  * |[
  54  * gst-launch-1.0 videotestsrc ! videoconvert ! edgedetect ! videoconvert ! xvimagesink
  55  * ]|
  56  */
  57
  58 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  59 #  include <config.h>
  60 #endif
  61
  62 #include "gstedgedetect.h"
  63 #include <opencv2/imgproc.hpp>
  64
  65 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (gst_edge_detect_debug);
  66 #define GST_CAT_DEFAULT gst_edge_detect_debug
  67
  68 /* Filter signals and args */
  69 enum
  70 {
  71   /* FILL ME */
  72   LAST_SIGNAL
  73 };
  74
  75 enum
  76 {
  77   PROP_0,
  78   PROP_THRESHOLD1,
  79   PROP_THRESHOLD2,
  80   PROP_APERTURE,
  81   PROP_MASK
  82 };
  83
  84 /* the capabilities of the inputs and outputs.
  85  *
  86  * describe the real formats here.
  87  */
  88 static GstStaticPadTemplate sink_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  89     GST_PAD_SINK,
  90     GST_PAD_ALWAYS,
  91     GST_STATIC_CAPS (GST_VIDEO_CAPS_MAKE ("RGB"))
  92     );
  93
  94 static GstStaticPadTemplate src_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  95     GST_PAD_SRC,
  96     GST_PAD_ALWAYS,
  97     GST_STATIC_CAPS (GST_VIDEO_CAPS_MAKE ("RGB"))
  98     );
  99
 100 G_DEFINE_TYPE (GstEdgeDetect, gst_edge_detect, GST_TYPE_OPENCV_VIDEO_FILTER);
 101
 102 static void gst_edge_detect_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 103     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 104 static void gst_edge_detect_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 105     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 106
 107 static GstFlowReturn gst_edge_detect_transform (GstOpencvVideoFilter * filter,
 108     GstBuffer * buf, cv::Mat img, GstBuffer * outbuf, cv::Mat outimg);
 109 static gboolean gst_edge_detect_set_caps (GstOpencvVideoFilter * transform,
 110     gint in_width, gint in_height, int in_cv_type,
 111     gint out_width, gint out_height, int out_cv_type);
 112
 113 /* Clean up */
 114 static void
 115 gst_edge_detect_finalize (GObject * obj)
 116 {
 117   GstEdgeDetect *filter = GST_EDGE_DETECT (obj);
 118
 119   filter->cvGray.release ();
 120   filter->cvEdge.release ();
 121
 122   G_OBJECT_CLASS (gst_edge_detect_parent_class)->finalize (obj);
 123 }
 124
 125 /* initialize the edgedetect's class */
 126 static void
 127 gst_edge_detect_class_init (GstEdgeDetectClass * klass)
 128 {
 129   GObjectClass *gobject_class;
 130   GstOpencvVideoFilterClass *gstopencvbasefilter_class;
 131
 132   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 133   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 134   gstopencvbasefilter_class = (GstOpencvVideoFilterClass *) klass;
 135
 136   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_edge_detect_finalize);
 137   gobject_class->set_property = gst_edge_detect_set_property;
 138   gobject_class->get_property = gst_edge_detect_get_property;
 139
 140   gstopencvbasefilter_class->cv_trans_func = gst_edge_detect_transform;
 141   gstopencvbasefilter_class->cv_set_caps = gst_edge_detect_set_caps;
 142
 143   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_MASK,
 144       g_param_spec_boolean ("mask", "Mask",
 145           "Sets whether the detected edges should be used as a mask on the original input or not",
 146           TRUE, (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 147   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD1,
 148       g_param_spec_int ("threshold1", "Threshold1",
 149           "Threshold value for canny edge detection", 0, 1000, 50,
 150           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 151   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD2,
 152       g_param_spec_int ("threshold2", "Threshold2",
 153           "Second threshold value for canny edge detection", 0, 1000, 150,
 154           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 155   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_APERTURE,
 156       g_param_spec_int ("aperture", "Aperture",
 157           "Aperture size for Sobel operator (Must be either 3, 5 or 7", 3, 7, 3,
 158           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 159
 160   gst_element_class_set_static_metadata (element_class,
 161       "edgedetect",
 162       "Filter/Effect/Video",
 163       "Performs canny edge detection on videos and images.",
 164       "Michael Sheldon <mike@mikeasoft.com>");
 165
 166   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class, &src_factory);
 167   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class, &sink_factory);
 168 }
 169
 170 /* initialize the new element
 171  * instantiate pads and add them to element
 172  * set pad callback functions
 173  * initialize instance structure
 174  */
 175 static void
 176 gst_edge_detect_init (GstEdgeDetect * filter)
 177 {
 178   filter->mask = TRUE;
 179   filter->threshold1 = 50;
 180   filter->threshold2 = 150;
 181   filter->aperture = 3;
 182
 183   gst_opencv_video_filter_set_in_place (GST_OPENCV_VIDEO_FILTER_CAST (filter),
 184       FALSE);
 185 }
 186
 187 static void
 188 gst_edge_detect_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 189     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 190 {
 191   GstEdgeDetect *filter = GST_EDGE_DETECT (object);
 192
 193   switch (prop_id) {
 194     case PROP_MASK:
 195       filter->mask = g_value_get_boolean (value);
 196       break;
 197     case PROP_THRESHOLD1:
 198       filter->threshold1 = g_value_get_int (value);
 199       break;
 200     case PROP_THRESHOLD2:
 201       filter->threshold2 = g_value_get_int (value);
 202       break;
 203     case PROP_APERTURE:
 204       filter->aperture = g_value_get_int (value);
 205       break;
 206     default:
 207       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 208       break;
 209   }
 210 }
 211
 212 static void
 213 gst_edge_detect_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 214     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 215 {
 216   GstEdgeDetect *filter = GST_EDGE_DETECT (object);
 217
 218   switch (prop_id) {
 219     case PROP_MASK:
 220       g_value_set_boolean (value, filter->mask);
 221       break;
 222     case PROP_THRESHOLD1:
 223       g_value_set_int (value, filter->threshold1);
 224       break;
 225     case PROP_THRESHOLD2:
 226       g_value_set_int (value, filter->threshold2);
 227       break;
 228     case PROP_APERTURE:
 229       g_value_set_int (value, filter->aperture);
 230       break;
 231     default:
 232       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 233       break;
 234   }
 235 }
 236
 237 /* GstElement vmethod implementations */
 238
 239 /* this function handles the link with other elements */
 240 static gboolean
 241 gst_edge_detect_set_caps (GstOpencvVideoFilter * transform,
 242     gint in_width, gint in_height, int in_cv_type,
 243     gint out_width, gint out_height, int out_cv_type)
 244 {
 245   GstEdgeDetect *filter = GST_EDGE_DETECT (transform);
 246
 247   filter->cvGray.create (cv::Size (in_width, in_height), CV_8UC1);
 248   filter->cvEdge.create (cv::Size (in_width, in_height), CV_8UC1);
 249
 250   return TRUE;
 251 }
 252
 253 static GstFlowReturn
 254 gst_edge_detect_transform (GstOpencvVideoFilter * base, GstBuffer * buf,
 255     cv::Mat img, GstBuffer * outbuf, cv::Mat outimg)
 256 {
 257   GstEdgeDetect *filter = GST_EDGE_DETECT (base);
 258
 259   cv::cvtColor (img, filter->cvGray, cv::COLOR_RGB2GRAY);
 260   cv::Canny (filter->cvGray, filter->cvEdge, filter->threshold1,
 261       filter->threshold2, filter->aperture);
 262
 263   outimg.setTo (cv::Scalar::all (0));
 264   if (filter->mask) {
 265     img.copyTo (outimg, filter->cvEdge);
 266   } else {
 267     cv::cvtColor (filter->cvEdge, outimg, cv::COLOR_GRAY2RGB);
 268   }
 269
 270   return GST_FLOW_OK;
 271 }
 272
 273 /* entry point to initialize the plug-in
 274  * initialize the plug-in itself
 275  * register the element factories and other features
 276  */
 277 gboolean
 278 gst_edge_detect_plugin_init (GstPlugin * plugin)
 279 {
 280   /* debug category for fltering log messages */
 281   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_edge_detect_debug, "edgedetect",
 282       0, "Performs canny edge detection on videos and images");
 283
 284   return gst_element_register (plugin, "edgedetect", GST_RANK_NONE,
 285       GST_TYPE_EDGE_DETECT);
 286 }