modules/contrib/src/gencolors.cpp

   1 /*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //
   3 //  IMPORTANT: READ BEFORE DOWNLOADING, COPYING, INSTALLING OR USING.
   4 //
   5 //  By downloading, copying, installing or using the software you agree to this license.
   6 //  If you do not agree to this license, do not download, install,
   7 //  copy or use the software.
   8 //
   9 //
  10 //                           License Agreement
  11 //                For Open Source Computer Vision Library
  12 //
  13 // Copyright (C) 2000-2008, Intel Corporation, all rights reserved.
  14 // Copyright (C) 2009, Willow Garage Inc., all rights reserved.
  15 // Third party copyrights are property of their respective owners.
  16 //
  17 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
  18 // are permitted provided that the following conditions are met:
  19 //
  20 //   * Redistribution's of source code must retain the above copyright notice,
  21 //     this list of conditions and the following disclaimer.
  22 //
  23 //   * Redistribution's in binary form must reproduce the above copyright notice,
  24 //     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  25 //     and/or other materials provided with the distribution.
  26 //
  27 //   * The name of the copyright holders may not be used to endorse or promote products
  28 //     derived from this software without specific prior written permission.
  29 //
  30 // This software is provided by the copyright holders and contributors "as is" and
  31 // any express or implied warranties, including, but not limited to, the implied
  32 // warranties of merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
  33 // In no event shall the Intel Corporation or contributors be liable for any direct,
  34 // indirect, incidental, special, exemplary, or consequential damages
  35 // (including, but not limited to, procurement of substitute goods or services;
  36 // loss of use, data, or profits; or business interruption) however caused
  37 // and on any theory of liability, whether in contract, strict liability,
  38 // or tort (including negligence or otherwise) arising in any way out of
  39 // the use of this software, even if advised of the possibility of such damage.
  40 //
  41 //M*/
  42 #include "precomp.hpp"
  43
  44 #include <iostream>
  45
  46 using namespace cv;
  47
  48 static void downsamplePoints( const Mat& src, Mat& dst, size_t count )
  49 {
  50     CV_Assert( count >= 2 );
  51     CV_Assert( src.cols == 1 || src.rows == 1 );
  52     CV_Assert( src.total() >= count );
  53     CV_Assert( src.type() == CV_8UC3);
  54
  55     dst.create( 1, (int)count, CV_8UC3 );
  56     //TODO: optimize by exploiting symmetry in the distance matrix
  57     Mat dists( (int)src.total(), (int)src.total(), CV_32FC1, Scalar(0) );
  58     if( dists.empty() )
  59         std::cerr << "Such big matrix cann't be created." << std::endl;
  60
  61     for( int i = 0; i < dists.rows; i++ )
  62     {
  63         for( int j = i; j < dists.cols; j++ )
  64         {
  65             float dist = (float)norm(src.at<Point3_<uchar> >(i) - src.at<Point3_<uchar> >(j));
  66             dists.at<float>(j, i) = dists.at<float>(i, j) = dist;
  67         }
  68     }
  69
  70     double maxVal;
  71     Point maxLoc;
  72     minMaxLoc(dists, 0, &maxVal, 0, &maxLoc);
  73
  74     dst.at<Point3_<uchar> >(0) = src.at<Point3_<uchar> >(maxLoc.x);
  75     dst.at<Point3_<uchar> >(1) = src.at<Point3_<uchar> >(maxLoc.y);
  76
  77     Mat activedDists( 0, dists.cols, dists.type() );
  78     Mat candidatePointsMask( 1, dists.cols, CV_8UC1, Scalar(255) );
  79     activedDists.push_back( dists.row(maxLoc.y) );
  80     candidatePointsMask.at<uchar>(0, maxLoc.y) = 0;
  81
  82     for( size_t i = 2; i < count; i++ )
  83     {
  84         activedDists.push_back(dists.row(maxLoc.x));
  85         candidatePointsMask.at<uchar>(0, maxLoc.x) = 0;
  86
  87         Mat minDists;
  88         reduce( activedDists, minDists, 0, REDUCE_MIN );
  89         minMaxLoc( minDists, 0, &maxVal, 0, &maxLoc, candidatePointsMask );
  90         dst.at<Point3_<uchar> >((int)i) = src.at<Point3_<uchar> >(maxLoc.x);
  91     }
  92 }
  93
  94 void cv::generateColors( std::vector<Scalar>& colors, size_t count, size_t factor )
  95 {
  96     if( count < 1 )
  97         return;
  98
  99     colors.resize(count);
 100
 101     if( count == 1 )
 102     {
 103         colors[0] = Scalar(0,0,255); // red
 104         return;
 105     }
 106     if( count == 2 )
 107     {
 108         colors[0] = Scalar(0,0,255); // red
 109         colors[1] = Scalar(0,255,0); // green
 110         return;
 111     }
 112
 113     // Generate a set of colors in RGB space. A size of the set is severel times (=factor) larger then
 114     // the needed count of colors.
 115     Mat bgr( 1, (int)(count*factor), CV_8UC3 );
 116     randu( bgr, 0, 256 );
 117
 118     // Convert the colors set to Lab space.
 119     // Distances between colors in this space correspond a human perception.
 120     Mat lab;
 121     cvtColor( bgr, lab, COLOR_BGR2Lab);
 122
 123     // Subsample colors from the generated set so that
 124     // to maximize the minimum distances between each other.
 125     // Douglas-Peucker algorithm is used for this.
 126     Mat lab_subset;
 127     downsamplePoints( lab, lab_subset, count );
 128
 129     // Convert subsampled colors back to RGB
 130     Mat bgr_subset;
 131     cvtColor( lab_subset, bgr_subset, COLOR_Lab2BGR );
 132
 133     CV_Assert( bgr_subset.total() == count );
 134     for( size_t i = 0; i < count; i++ )
 135     {
 136         Point3_<uchar> c = bgr_subset.at<Point3_<uchar> >((int)i);
 137         colors[i] = Scalar(c.x, c.y, c.z);
 138     }
 139 }