modules/core/include/opencv2/core/operations.hpp

   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
  43 #ifndef __OPENCV_CORE_OPERATIONS_HPP__
  44 #define __OPENCV_CORE_OPERATIONS_HPP__
  45
  46 #ifndef SKIP_INCLUDES
  47   #include <string.h>
  48   #include <limits.h>
  49 #endif // SKIP_INCLUDES
  50
  51
  52 #ifdef __cplusplus
  53
  54 /////// exchange-add operation for atomic operations on reference counters ///////
  55 #if defined __INTEL_COMPILER && !(defined WIN32 || defined _WIN32)   // atomic increment on the linux version of the Intel(tm) compiler
  56   #define CV_XADD(addr,delta) _InterlockedExchangeAdd(const_cast<void*>(reinterpret_cast<volatile void*>(addr)), delta)
  57 #elif defined __GNUC__
  58
  59   #if defined __clang__ && __clang_major__ >= 3 && !defined __ANDROID__ && !defined __EMSCRIPTEN__
  60     #ifdef __ATOMIC_SEQ_CST
  61         #define CV_XADD(addr, delta) __c11_atomic_fetch_add((_Atomic(int)*)(addr), (delta), __ATOMIC_SEQ_CST)
  62     #else
  63         #define CV_XADD(addr, delta) __atomic_fetch_add((_Atomic(int)*)(addr), (delta), 5)
  64     #endif
  65   #elif __GNUC__*10 + __GNUC_MINOR__ >= 42
  66
  67     #if !(defined WIN32 || defined _WIN32) && (defined __i486__ || defined __i586__ || \
  68         defined __i686__ || defined __MMX__ || defined __SSE__  || defined __ppc__) || \
  69         (defined __GNUC__ && defined _STLPORT_MAJOR) || \
  70         defined __EMSCRIPTEN__
  71
  72       #define CV_XADD __sync_fetch_and_add
  73     #else
  74       #include <ext/atomicity.h>
  75       #define CV_XADD __gnu_cxx::__exchange_and_add
  76     #endif
  77
  78   #else
  79     #include <bits/atomicity.h>
  80     #if __GNUC__*10 + __GNUC_MINOR__ >= 34
  81       #define CV_XADD __gnu_cxx::__exchange_and_add
  82     #else
  83       #define CV_XADD __exchange_and_add
  84     #endif
  85   #endif
  86
  87 #elif defined WIN32 || defined _WIN32 || defined WINCE
  88   namespace cv { CV_EXPORTS int _interlockedExchangeAdd(int* addr, int delta); }
  89   #define CV_XADD cv::_interlockedExchangeAdd
  90
  91 #else
  92   static inline int CV_XADD(int* addr, int delta)
  93   { int tmp = *addr; *addr += delta; return tmp; }
  94 #endif
  95
  96 #include <limits>
  97
  98 #ifdef _MSC_VER
  99 # pragma warning(push)
 100 # pragma warning(disable:4127) //conditional expression is constant
 101 #endif
 102
 103 namespace cv
 104 {
 105
 106 using std::cos;
 107 using std::sin;
 108 using std::max;
 109 using std::min;
 110 using std::exp;
 111 using std::log;
 112 using std::pow;
 113 using std::sqrt;
 114
 115
 116 /////////////// saturate_cast (used in image & signal processing) ///////////////////
 117
 118 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(uchar v) { return _Tp(v); }
 119 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(schar v) { return _Tp(v); }
 120 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(ushort v) { return _Tp(v); }
 121 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(short v) { return _Tp(v); }
 122 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(unsigned v) { return _Tp(v); }
 123 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(int v) { return _Tp(v); }
 124 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(float v) { return _Tp(v); }
 125 template<typename _Tp> static inline _Tp saturate_cast(double v) { return _Tp(v); }
 126
 127 template<> inline uchar saturate_cast<uchar>(schar v)
 128 { return (uchar)std::max((int)v, 0); }
 129 template<> inline uchar saturate_cast<uchar>(ushort v)
 130 { return (uchar)std::min((unsigned)v, (unsigned)UCHAR_MAX); }
 131 template<> inline uchar saturate_cast<uchar>(int v)
 132 { return (uchar)((unsigned)v <= UCHAR_MAX ? v : v > 0 ? UCHAR_MAX : 0); }
 133 template<> inline uchar saturate_cast<uchar>(short v)
 134 { return saturate_cast<uchar>((int)v); }
 135 template<> inline uchar saturate_cast<uchar>(unsigned v)
 136 { return (uchar)std::min(v, (unsigned)UCHAR_MAX); }
 137 template<> inline uchar saturate_cast<uchar>(float v)
 138 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<uchar>(iv); }
 139 template<> inline uchar saturate_cast<uchar>(double v)
 140 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<uchar>(iv); }
 141
 142 template<> inline schar saturate_cast<schar>(uchar v)
 143 { return (schar)std::min((int)v, SCHAR_MAX); }
 144 template<> inline schar saturate_cast<schar>(ushort v)
 145 { return (schar)std::min((unsigned)v, (unsigned)SCHAR_MAX); }
 146 template<> inline schar saturate_cast<schar>(int v)
 147 {
 148     return (schar)((unsigned)(v-SCHAR_MIN) <= (unsigned)UCHAR_MAX ?
 149                 v : v > 0 ? SCHAR_MAX : SCHAR_MIN);
 150 }
 151 template<> inline schar saturate_cast<schar>(short v)
 152 { return saturate_cast<schar>((int)v); }
 153 template<> inline schar saturate_cast<schar>(unsigned v)
 154 { return (schar)std::min(v, (unsigned)SCHAR_MAX); }
 155
 156 template<> inline schar saturate_cast<schar>(float v)
 157 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<schar>(iv); }
 158 template<> inline schar saturate_cast<schar>(double v)
 159 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<schar>(iv); }
 160
 161 template<> inline ushort saturate_cast<ushort>(schar v)
 162 { return (ushort)std::max((int)v, 0); }
 163 template<> inline ushort saturate_cast<ushort>(short v)
 164 { return (ushort)std::max((int)v, 0); }
 165 template<> inline ushort saturate_cast<ushort>(int v)
 166 { return (ushort)((unsigned)v <= (unsigned)USHRT_MAX ? v : v > 0 ? USHRT_MAX : 0); }
 167 template<> inline ushort saturate_cast<ushort>(unsigned v)
 168 { return (ushort)std::min(v, (unsigned)USHRT_MAX); }
 169 template<> inline ushort saturate_cast<ushort>(float v)
 170 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<ushort>(iv); }
 171 template<> inline ushort saturate_cast<ushort>(double v)
 172 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<ushort>(iv); }
 173
 174 template<> inline short saturate_cast<short>(ushort v)
 175 { return (short)std::min((int)v, SHRT_MAX); }
 176 template<> inline short saturate_cast<short>(int v)
 177 {
 178     return (short)((unsigned)(v - SHRT_MIN) <= (unsigned)USHRT_MAX ?
 179             v : v > 0 ? SHRT_MAX : SHRT_MIN);
 180 }
 181 template<> inline short saturate_cast<short>(unsigned v)
 182 { return (short)std::min(v, (unsigned)SHRT_MAX); }
 183 template<> inline short saturate_cast<short>(float v)
 184 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<short>(iv); }
 185 template<> inline short saturate_cast<short>(double v)
 186 { int iv = cvRound(v); return saturate_cast<short>(iv); }
 187
 188 template<> inline int saturate_cast<int>(float v) { return cvRound(v); }
 189 template<> inline int saturate_cast<int>(double v) { return cvRound(v); }
 190
 191 // we intentionally do not clip negative numbers, to make -1 become 0xffffffff etc.
 192 template<> inline unsigned saturate_cast<unsigned>(float v){ return cvRound(v); }
 193 template<> inline unsigned saturate_cast<unsigned>(double v) { return cvRound(v); }
 194
 195 inline int fast_abs(uchar v) { return v; }
 196 inline int fast_abs(schar v) { return std::abs((int)v); }
 197 inline int fast_abs(ushort v) { return v; }
 198 inline int fast_abs(short v) { return std::abs((int)v); }
 199 inline int fast_abs(int v) { return std::abs(v); }
 200 inline float fast_abs(float v) { return std::abs(v); }
 201 inline double fast_abs(double v) { return std::abs(v); }
 202
 203 //////////////////////////////// Matx /////////////////////////////////
 204
 205
 206 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx()
 207 {
 208     for(int i = 0; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 209 }
 210
 211 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0)
 212 {
 213     val[0] = v0;
 214     for(int i = 1; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 215 }
 216
 217 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1)
 218 {
 219     assert(channels >= 2);
 220     val[0] = v0; val[1] = v1;
 221     for(int i = 2; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 222 }
 223
 224 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2)
 225 {
 226     assert(channels >= 3);
 227     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2;
 228     for(int i = 3; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 229 }
 230
 231 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3)
 232 {
 233     assert(channels >= 4);
 234     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 235     for(int i = 4; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 236 }
 237
 238 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3, _Tp v4)
 239 {
 240     assert(channels >= 5);
 241     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3; val[4] = v4;
 242     for(int i = 5; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 243 }
 244
 245 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
 246                                                         _Tp v4, _Tp v5)
 247 {
 248     assert(channels >= 6);
 249     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 250     val[4] = v4; val[5] = v5;
 251     for(int i = 6; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 252 }
 253
 254 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
 255                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6)
 256 {
 257     assert(channels >= 7);
 258     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 259     val[4] = v4; val[5] = v5; val[6] = v6;
 260     for(int i = 7; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 261 }
 262
 263 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
 264                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7)
 265 {
 266     assert(channels >= 8);
 267     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 268     val[4] = v4; val[5] = v5; val[6] = v6; val[7] = v7;
 269     for(int i = 8; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 270 }
 271
 272 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
 273                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7,
 274                                                         _Tp v8)
 275 {
 276     assert(channels >= 9);
 277     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 278     val[4] = v4; val[5] = v5; val[6] = v6; val[7] = v7;
 279     val[8] = v8;
 280     for(int i = 9; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 281 }
 282
 283 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
 284                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7,
 285                                                         _Tp v8, _Tp v9)
 286 {
 287     assert(channels >= 10);
 288     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 289     val[4] = v4; val[5] = v5; val[6] = v6; val[7] = v7;
 290     val[8] = v8; val[9] = v9;
 291     for(int i = 10; i < channels; i++) val[i] = _Tp(0);
 292 }
 293
 294
 295 template<typename _Tp, int m, int n>
 296 inline Matx<_Tp,m,n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
 297                             _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7,
 298                             _Tp v8, _Tp v9, _Tp v10, _Tp v11)
 299 {
 300     assert(channels == 12);
 301     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 302     val[4] = v4; val[5] = v5; val[6] = v6; val[7] = v7;
 303     val[8] = v8; val[9] = v9; val[10] = v10; val[11] = v11;
 304 }
 305
 306 template<typename _Tp, int m, int n>
 307 inline Matx<_Tp,m,n>::Matx(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
 308                            _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7,
 309                            _Tp v8, _Tp v9, _Tp v10, _Tp v11,
 310                            _Tp v12, _Tp v13, _Tp v14, _Tp v15)
 311 {
 312     assert(channels == 16);
 313     val[0] = v0; val[1] = v1; val[2] = v2; val[3] = v3;
 314     val[4] = v4; val[5] = v5; val[6] = v6; val[7] = v7;
 315     val[8] = v8; val[9] = v9; val[10] = v10; val[11] = v11;
 316     val[12] = v12; val[13] = v13; val[14] = v14; val[15] = v15;
 317 }
 318
 319 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n>::Matx(const _Tp* values)
 320 {
 321     for( int i = 0; i < channels; i++ ) val[i] = values[i];
 322 }
 323
 324 template<typename _Tp, int m, int n> inline Matx<_Tp, m, n> Matx<_Tp, m, n>::all(_Tp alpha)
 325 {
 326     Matx<_Tp, m, n> M;
 327     for( int i = 0; i < m*n; i++ ) M.val[i] = alpha;
 328     return M;
 329 }
 330
 331 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 332 Matx<_Tp,m,n> Matx<_Tp,m,n>::zeros()
 333 {
 334     return all(0);
 335 }
 336
 337 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 338 Matx<_Tp,m,n> Matx<_Tp,m,n>::ones()
 339 {
 340     return all(1);
 341 }
 342
 343 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 344 Matx<_Tp,m,n> Matx<_Tp,m,n>::eye()
 345 {
 346     Matx<_Tp,m,n> M;
 347     for(int i = 0; i < MIN(m,n); i++)
 348         M(i,i) = 1;
 349     return M;
 350 }
 351
 352 template<typename _Tp, int m, int n> inline _Tp Matx<_Tp, m, n>::dot(const Matx<_Tp, m, n>& M) const
 353 {
 354     _Tp s = 0;
 355     for( int i = 0; i < m*n; i++ ) s += val[i]*M.val[i];
 356     return s;
 357 }
 358
 359
 360 template<typename _Tp, int m, int n> inline double Matx<_Tp, m, n>::ddot(const Matx<_Tp, m, n>& M) const
 361 {
 362     double s = 0;
 363     for( int i = 0; i < m*n; i++ ) s += (double)val[i]*M.val[i];
 364     return s;
 365 }
 366
 367
 368
 369 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 370 Matx<_Tp,m,n> Matx<_Tp,m,n>::diag(const typename Matx<_Tp,m,n>::diag_type& d)
 371 {
 372     Matx<_Tp,m,n> M;
 373     for(int i = 0; i < MIN(m,n); i++)
 374         M(i,i) = d(i, 0);
 375     return M;
 376 }
 377
 378 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 379 Matx<_Tp,m,n> Matx<_Tp,m,n>::randu(_Tp a, _Tp b)
 380 {
 381     Matx<_Tp,m,n> M;
 382     Mat matM(M, false);
 383     cv::randu(matM, Scalar(a), Scalar(b));
 384     return M;
 385 }
 386
 387 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 388 Matx<_Tp,m,n> Matx<_Tp,m,n>::randn(_Tp a, _Tp b)
 389 {
 390     Matx<_Tp,m,n> M;
 391     Mat matM(M, false);
 392     cv::randn(matM, Scalar(a), Scalar(b));
 393     return M;
 394 }
 395
 396 template<typename _Tp, int m, int n> template<typename T2>
 397 inline Matx<_Tp, m, n>::operator Matx<T2, m, n>() const
 398 {
 399     Matx<T2, m, n> M;
 400     for( int i = 0; i < m*n; i++ ) M.val[i] = saturate_cast<T2>(val[i]);
 401     return M;
 402 }
 403
 404
 405 template<typename _Tp, int m, int n> template<int m1, int n1> inline
 406 Matx<_Tp, m1, n1> Matx<_Tp, m, n>::reshape() const
 407 {
 408     CV_DbgAssert(m1*n1 == m*n);
 409     return (const Matx<_Tp, m1, n1>&)*this;
 410 }
 411
 412
 413 template<typename _Tp, int m, int n>
 414 template<int m1, int n1> inline
 415 Matx<_Tp, m1, n1> Matx<_Tp, m, n>::get_minor(int i, int j) const
 416 {
 417     CV_DbgAssert(0 <= i && i+m1 <= m && 0 <= j && j+n1 <= n);
 418     Matx<_Tp, m1, n1> s;
 419     for( int di = 0; di < m1; di++ )
 420         for( int dj = 0; dj < n1; dj++ )
 421             s(di, dj) = (*this)(i+di, j+dj);
 422     return s;
 423 }
 424
 425
 426 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 427 Matx<_Tp, 1, n> Matx<_Tp, m, n>::row(int i) const
 428 {
 429     CV_DbgAssert((unsigned)i < (unsigned)m);
 430     return Matx<_Tp, 1, n>(&val[i*n]);
 431 }
 432
 433
 434 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 435 Matx<_Tp, m, 1> Matx<_Tp, m, n>::col(int j) const
 436 {
 437     CV_DbgAssert((unsigned)j < (unsigned)n);
 438     Matx<_Tp, m, 1> v;
 439     for( int i = 0; i < m; i++ )
 440         v.val[i] = val[i*n + j];
 441     return v;
 442 }
 443
 444
 445 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 446 typename Matx<_Tp, m, n>::diag_type Matx<_Tp, m, n>::diag() const
 447 {
 448     diag_type d;
 449     for( int i = 0; i < MIN(m, n); i++ )
 450         d.val[i] = val[i*n + i];
 451     return d;
 452 }
 453
 454
 455 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 456 const _Tp& Matx<_Tp, m, n>::operator ()(int i, int j) const
 457 {
 458     CV_DbgAssert( (unsigned)i < (unsigned)m && (unsigned)j < (unsigned)n );
 459     return this->val[i*n + j];
 460 }
 461
 462
 463 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 464 _Tp& Matx<_Tp, m, n>::operator ()(int i, int j)
 465 {
 466     CV_DbgAssert( (unsigned)i < (unsigned)m && (unsigned)j < (unsigned)n );
 467     return val[i*n + j];
 468 }
 469
 470
 471 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 472 const _Tp& Matx<_Tp, m, n>::operator ()(int i) const
 473 {
 474     CV_DbgAssert( (m == 1 || n == 1) && (unsigned)i < (unsigned)(m+n-1) );
 475     return val[i];
 476 }
 477
 478
 479 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 480 _Tp& Matx<_Tp, m, n>::operator ()(int i)
 481 {
 482     CV_DbgAssert( (m == 1 || n == 1) && (unsigned)i < (unsigned)(m+n-1) );
 483     return val[i];
 484 }
 485
 486
 487 template<typename _Tp1, typename _Tp2, int m, int n> static inline
 488 Matx<_Tp1, m, n>& operator += (Matx<_Tp1, m, n>& a, const Matx<_Tp2, m, n>& b)
 489 {
 490     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 491         a.val[i] = saturate_cast<_Tp1>(a.val[i] + b.val[i]);
 492     return a;
 493 }
 494
 495
 496 template<typename _Tp1, typename _Tp2, int m, int n> static inline
 497 Matx<_Tp1, m, n>& operator -= (Matx<_Tp1, m, n>& a, const Matx<_Tp2, m, n>& b)
 498 {
 499     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 500         a.val[i] = saturate_cast<_Tp1>(a.val[i] - b.val[i]);
 501     return a;
 502 }
 503
 504
 505 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 506 Matx<_Tp,m,n>::Matx(const Matx<_Tp, m, n>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b, Matx_AddOp)
 507 {
 508     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 509         val[i] = saturate_cast<_Tp>(a.val[i] + b.val[i]);
 510 }
 511
 512
 513 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 514 Matx<_Tp,m,n>::Matx(const Matx<_Tp, m, n>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b, Matx_SubOp)
 515 {
 516     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 517         val[i] = saturate_cast<_Tp>(a.val[i] - b.val[i]);
 518 }
 519
 520
 521 template<typename _Tp, int m, int n> template<typename _T2> inline
 522 Matx<_Tp,m,n>::Matx(const Matx<_Tp, m, n>& a, _T2 alpha, Matx_ScaleOp)
 523 {
 524     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 525         val[i] = saturate_cast<_Tp>(a.val[i] * alpha);
 526 }
 527
 528
 529 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 530 Matx<_Tp,m,n>::Matx(const Matx<_Tp, m, n>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b, Matx_MulOp)
 531 {
 532     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 533         val[i] = saturate_cast<_Tp>(a.val[i] * b.val[i]);
 534 }
 535
 536
 537 template<typename _Tp, int m, int n> template<int l> inline
 538 Matx<_Tp,m,n>::Matx(const Matx<_Tp, m, l>& a, const Matx<_Tp, l, n>& b, Matx_MatMulOp)
 539 {
 540     for( int i = 0; i < m; i++ )
 541         for( int j = 0; j < n; j++ )
 542         {
 543             _Tp s = 0;
 544             for( int k = 0; k < l; k++ )
 545                 s += a(i, k) * b(k, j);
 546             val[i*n + j] = s;
 547         }
 548 }
 549
 550
 551 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 552 Matx<_Tp,m,n>::Matx(const Matx<_Tp, n, m>& a, Matx_TOp)
 553 {
 554     for( int i = 0; i < m; i++ )
 555         for( int j = 0; j < n; j++ )
 556             val[i*n + j] = a(j, i);
 557 }
 558
 559
 560 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 561 Matx<_Tp, m, n> operator + (const Matx<_Tp, m, n>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b)
 562 {
 563     return Matx<_Tp, m, n>(a, b, Matx_AddOp());
 564 }
 565
 566
 567 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 568 Matx<_Tp, m, n> operator - (const Matx<_Tp, m, n>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b)
 569 {
 570     return Matx<_Tp, m, n>(a, b, Matx_SubOp());
 571 }
 572
 573
 574 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 575 Matx<_Tp, m, n>& operator *= (Matx<_Tp, m, n>& a, int alpha)
 576 {
 577     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 578         a.val[i] = saturate_cast<_Tp>(a.val[i] * alpha);
 579     return a;
 580 }
 581
 582 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 583 Matx<_Tp, m, n>& operator *= (Matx<_Tp, m, n>& a, float alpha)
 584 {
 585     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 586         a.val[i] = saturate_cast<_Tp>(a.val[i] * alpha);
 587     return a;
 588 }
 589
 590 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 591 Matx<_Tp, m, n>& operator *= (Matx<_Tp, m, n>& a, double alpha)
 592 {
 593     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
 594         a.val[i] = saturate_cast<_Tp>(a.val[i] * alpha);
 595     return a;
 596 }
 597
 598 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 599 Matx<_Tp, m, n> operator * (const Matx<_Tp, m, n>& a, int alpha)
 600 {
 601     return Matx<_Tp, m, n>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
 602 }
 603
 604 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 605 Matx<_Tp, m, n> operator * (const Matx<_Tp, m, n>& a, float alpha)
 606 {
 607     return Matx<_Tp, m, n>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
 608 }
 609
 610 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 611 Matx<_Tp, m, n> operator * (const Matx<_Tp, m, n>& a, double alpha)
 612 {
 613     return Matx<_Tp, m, n>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
 614 }
 615
 616 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 617 Matx<_Tp, m, n> operator * (int alpha, const Matx<_Tp, m, n>& a)
 618 {
 619     return Matx<_Tp, m, n>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
 620 }
 621
 622 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 623 Matx<_Tp, m, n> operator * (float alpha, const Matx<_Tp, m, n>& a)
 624 {
 625     return Matx<_Tp, m, n>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
 626 }
 627
 628 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 629 Matx<_Tp, m, n> operator * (double alpha, const Matx<_Tp, m, n>& a)
 630 {
 631     return Matx<_Tp, m, n>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
 632 }
 633
 634 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 635 Matx<_Tp, m, n> operator - (const Matx<_Tp, m, n>& a)
 636 {
 637     return Matx<_Tp, m, n>(a, -1, Matx_ScaleOp());
 638 }
 639
 640
 641 template<typename _Tp, int m, int n, int l> static inline
 642 Matx<_Tp, m, n> operator * (const Matx<_Tp, m, l>& a, const Matx<_Tp, l, n>& b)
 643 {
 644     return Matx<_Tp, m, n>(a, b, Matx_MatMulOp());
 645 }
 646
 647
 648 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 649 Vec<_Tp, m> operator * (const Matx<_Tp, m, n>& a, const Vec<_Tp, n>& b)
 650 {
 651     Matx<_Tp, m, 1> c(a, b, Matx_MatMulOp());
 652     return reinterpret_cast<const Vec<_Tp, m>&>(c);
 653 }
 654
 655
 656 template<typename _Tp> static inline
 657 Point_<_Tp> operator * (const Matx<_Tp, 2, 2>& a, const Point_<_Tp>& b)
 658 {
 659     Matx<_Tp, 2, 1> tmp = a*Vec<_Tp,2>(b.x, b.y);
 660     return Point_<_Tp>(tmp.val[0], tmp.val[1]);
 661 }
 662
 663
 664 template<typename _Tp> static inline
 665 Point3_<_Tp> operator * (const Matx<_Tp, 3, 3>& a, const Point3_<_Tp>& b)
 666 {
 667     Matx<_Tp, 3, 1> tmp = a*Vec<_Tp,3>(b.x, b.y, b.z);
 668     return Point3_<_Tp>(tmp.val[0], tmp.val[1], tmp.val[2]);
 669 }
 670
 671
 672 template<typename _Tp> static inline
 673 Point3_<_Tp> operator * (const Matx<_Tp, 3, 3>& a, const Point_<_Tp>& b)
 674 {
 675     Matx<_Tp, 3, 1> tmp = a*Vec<_Tp,3>(b.x, b.y, 1);
 676     return Point3_<_Tp>(tmp.val[0], tmp.val[1], tmp.val[2]);
 677 }
 678
 679
 680 template<typename _Tp> static inline
 681 Matx<_Tp, 4, 1> operator * (const Matx<_Tp, 4, 4>& a, const Point3_<_Tp>& b)
 682 {
 683     return a*Matx<_Tp, 4, 1>(b.x, b.y, b.z, 1);
 684 }
 685
 686
 687 template<typename _Tp> static inline
 688 Scalar operator * (const Matx<_Tp, 4, 4>& a, const Scalar& b)
 689 {
 690     Matx<double, 4, 1> c(Matx<double, 4, 4>(a), b, Matx_MatMulOp());
 691     return static_cast<const Scalar&>(c);
 692 }
 693
 694
 695 static inline
 696 Scalar operator * (const Matx<double, 4, 4>& a, const Scalar& b)
 697 {
 698     Matx<double, 4, 1> c(a, b, Matx_MatMulOp());
 699     return static_cast<const Scalar&>(c);
 700 }
 701
 702
 703 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 704 Matx<_Tp, m, n> Matx<_Tp, m, n>::mul(const Matx<_Tp, m, n>& a) const
 705 {
 706     return Matx<_Tp, m, n>(*this, a, Matx_MulOp());
 707 }
 708
 709
 710 CV_EXPORTS int LU(float* A, size_t astep, int m, float* b, size_t bstep, int n);
 711 CV_EXPORTS int LU(double* A, size_t astep, int m, double* b, size_t bstep, int n);
 712 CV_EXPORTS bool Cholesky(float* A, size_t astep, int m, float* b, size_t bstep, int n);
 713 CV_EXPORTS bool Cholesky(double* A, size_t astep, int m, double* b, size_t bstep, int n);
 714
 715
 716 template<typename _Tp, int m> struct Matx_DetOp
 717 {
 718     double operator ()(const Matx<_Tp, m, m>& a) const
 719     {
 720         Matx<_Tp, m, m> temp = a;
 721         double p = LU(temp.val, m*sizeof(_Tp), m, 0, 0, 0);
 722         if( p == 0 )
 723             return p;
 724         for( int i = 0; i < m; i++ )
 725             p *= temp(i, i);
 726         return 1./p;
 727     }
 728 };
 729
 730
 731 template<typename _Tp> struct Matx_DetOp<_Tp, 1>
 732 {
 733     double operator ()(const Matx<_Tp, 1, 1>& a) const
 734     {
 735         return a(0,0);
 736     }
 737 };
 738
 739
 740 template<typename _Tp> struct Matx_DetOp<_Tp, 2>
 741 {
 742     double operator ()(const Matx<_Tp, 2, 2>& a) const
 743     {
 744         return a(0,0)*a(1,1) - a(0,1)*a(1,0);
 745     }
 746 };
 747
 748
 749 template<typename _Tp> struct Matx_DetOp<_Tp, 3>
 750 {
 751     double operator ()(const Matx<_Tp, 3, 3>& a) const
 752     {
 753         return a(0,0)*(a(1,1)*a(2,2) - a(2,1)*a(1,2)) -
 754             a(0,1)*(a(1,0)*a(2,2) - a(2,0)*a(1,2)) +
 755             a(0,2)*(a(1,0)*a(2,1) - a(2,0)*a(1,1));
 756     }
 757 };
 758
 759 template<typename _Tp, int m> static inline
 760 double determinant(const Matx<_Tp, m, m>& a)
 761 {
 762     return Matx_DetOp<_Tp, m>()(a);
 763 }
 764
 765
 766 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
 767 double trace(const Matx<_Tp, m, n>& a)
 768 {
 769     _Tp s = 0;
 770     for( int i = 0; i < std::min(m, n); i++ )
 771         s += a(i,i);
 772     return s;
 773 }
 774
 775
 776 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 777 Matx<_Tp, n, m> Matx<_Tp, m, n>::t() const
 778 {
 779     return Matx<_Tp, n, m>(*this, Matx_TOp());
 780 }
 781
 782
 783 template<typename _Tp, int m> struct Matx_FastInvOp
 784 {
 785     bool operator()(const Matx<_Tp, m, m>& a, Matx<_Tp, m, m>& b, int method) const
 786     {
 787         Matx<_Tp, m, m> temp = a;
 788
 789         // assume that b is all 0's on input => make it a unity matrix
 790         for( int i = 0; i < m; i++ )
 791             b(i, i) = (_Tp)1;
 792
 793         if( method == DECOMP_CHOLESKY )
 794             return Cholesky(temp.val, m*sizeof(_Tp), m, b.val, m*sizeof(_Tp), m);
 795
 796         return LU(temp.val, m*sizeof(_Tp), m, b.val, m*sizeof(_Tp), m) != 0;
 797     }
 798 };
 799
 800
 801 template<typename _Tp> struct Matx_FastInvOp<_Tp, 2>
 802 {
 803     bool operator()(const Matx<_Tp, 2, 2>& a, Matx<_Tp, 2, 2>& b, int) const
 804     {
 805         _Tp d = determinant(a);
 806         if( d == 0 )
 807             return false;
 808         d = 1/d;
 809         b(1,1) = a(0,0)*d;
 810         b(0,0) = a(1,1)*d;
 811         b(0,1) = -a(0,1)*d;
 812         b(1,0) = -a(1,0)*d;
 813         return true;
 814     }
 815 };
 816
 817
 818 template<typename _Tp> struct Matx_FastInvOp<_Tp, 3>
 819 {
 820     bool operator()(const Matx<_Tp, 3, 3>& a, Matx<_Tp, 3, 3>& b, int) const
 821     {
 822         _Tp d = (_Tp)determinant(a);
 823         if( d == 0 )
 824             return false;
 825         d = 1/d;
 826         b(0,0) = (a(1,1) * a(2,2) - a(1,2) * a(2,1)) * d;
 827         b(0,1) = (a(0,2) * a(2,1) - a(0,1) * a(2,2)) * d;
 828         b(0,2) = (a(0,1) * a(1,2) - a(0,2) * a(1,1)) * d;
 829
 830         b(1,0) = (a(1,2) * a(2,0) - a(1,0) * a(2,2)) * d;
 831         b(1,1) = (a(0,0) * a(2,2) - a(0,2) * a(2,0)) * d;
 832         b(1,2) = (a(0,2) * a(1,0) - a(0,0) * a(1,2)) * d;
 833
 834         b(2,0) = (a(1,0) * a(2,1) - a(1,1) * a(2,0)) * d;
 835         b(2,1) = (a(0,1) * a(2,0) - a(0,0) * a(2,1)) * d;
 836         b(2,2) = (a(0,0) * a(1,1) - a(0,1) * a(1,0)) * d;
 837         return true;
 838     }
 839 };
 840
 841
 842 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 843 Matx<_Tp, n, m> Matx<_Tp, m, n>::inv(int method) const
 844 {
 845     Matx<_Tp, n, m> b;
 846     bool ok;
 847     if( method == DECOMP_LU || method == DECOMP_CHOLESKY )
 848         ok = Matx_FastInvOp<_Tp, m>()(*this, b, method);
 849     else
 850     {
 851         Mat A(*this, false), B(b, false);
 852         ok = (invert(A, B, method) != 0);
 853     }
 854     return ok ? b : Matx<_Tp, n, m>::zeros();
 855 }
 856
 857
 858 template<typename _Tp, int m, int n> struct Matx_FastSolveOp
 859 {
 860     bool operator()(const Matx<_Tp, m, m>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b,
 861                     Matx<_Tp, m, n>& x, int method) const
 862     {
 863         Matx<_Tp, m, m> temp = a;
 864         x = b;
 865         if( method == DECOMP_CHOLESKY )
 866             return Cholesky(temp.val, m*sizeof(_Tp), m, x.val, n*sizeof(_Tp), n);
 867
 868         return LU(temp.val, m*sizeof(_Tp), m, x.val, n*sizeof(_Tp), n) != 0;
 869     }
 870 };
 871
 872
 873 template<typename _Tp> struct Matx_FastSolveOp<_Tp, 2, 1>
 874 {
 875     bool operator()(const Matx<_Tp, 2, 2>& a, const Matx<_Tp, 2, 1>& b,
 876                     Matx<_Tp, 2, 1>& x, int) const
 877     {
 878         _Tp d = determinant(a);
 879         if( d == 0 )
 880             return false;
 881         d = 1/d;
 882         x(0) = (b(0)*a(1,1) - b(1)*a(0,1))*d;
 883         x(1) = (b(1)*a(0,0) - b(0)*a(1,0))*d;
 884         return true;
 885     }
 886 };
 887
 888
 889 template<typename _Tp> struct Matx_FastSolveOp<_Tp, 3, 1>
 890 {
 891     bool operator()(const Matx<_Tp, 3, 3>& a, const Matx<_Tp, 3, 1>& b,
 892                     Matx<_Tp, 3, 1>& x, int) const
 893     {
 894         _Tp d = (_Tp)determinant(a);
 895         if( d == 0 )
 896             return false;
 897         d = 1/d;
 898         x(0) = d*(b(0)*(a(1,1)*a(2,2) - a(1,2)*a(2,1)) -
 899                 a(0,1)*(b(1)*a(2,2) - a(1,2)*b(2)) +
 900                 a(0,2)*(b(1)*a(2,1) - a(1,1)*b(2)));
 901
 902         x(1) = d*(a(0,0)*(b(1)*a(2,2) - a(1,2)*b(2)) -
 903                 b(0)*(a(1,0)*a(2,2) - a(1,2)*a(2,0)) +
 904                 a(0,2)*(a(1,0)*b(2) - b(1)*a(2,0)));
 905
 906         x(2) = d*(a(0,0)*(a(1,1)*b(2) - b(1)*a(2,1)) -
 907                 a(0,1)*(a(1,0)*b(2) - b(1)*a(2,0)) +
 908                 b(0)*(a(1,0)*a(2,1) - a(1,1)*a(2,0)));
 909         return true;
 910     }
 911 };
 912
 913
 914 template<typename _Tp, int m, int n> template<int l> inline
 915 Matx<_Tp, n, l> Matx<_Tp, m, n>::solve(const Matx<_Tp, m, l>& rhs, int method) const
 916 {
 917     Matx<_Tp, n, l> x;
 918     bool ok;
 919     if( method == DECOMP_LU || method == DECOMP_CHOLESKY )
 920         ok = Matx_FastSolveOp<_Tp, m, l>()(*this, rhs, x, method);
 921     else
 922     {
 923         Mat A(*this, false), B(rhs, false), X(x, false);
 924         ok = cv::solve(A, B, X, method);
 925     }
 926
 927     return ok ? x : Matx<_Tp, n, l>::zeros();
 928 }
 929
 930 template<typename _Tp, int m, int n> inline
 931 Vec<_Tp, n> Matx<_Tp, m, n>::solve(const Vec<_Tp, m>& rhs, int method) const
 932 {
 933     Matx<_Tp, n, 1> x = solve(reinterpret_cast<const Matx<_Tp, m, 1>&>(rhs), method);
 934     return reinterpret_cast<Vec<_Tp, n>&>(x);
 935 }
 936
 937 template<typename _Tp, typename _AccTp> static inline
 938 _AccTp normL2Sqr(const _Tp* a, int n)
 939 {
 940     _AccTp s = 0;
 941     int i=0;
 942  #if CV_ENABLE_UNROLLED
 943     for( ; i <= n - 4; i += 4 )
 944     {
 945         _AccTp v0 = a[i], v1 = a[i+1], v2 = a[i+2], v3 = a[i+3];
 946         s += v0*v0 + v1*v1 + v2*v2 + v3*v3;
 947     }
 948 #endif
 949     for( ; i < n; i++ )
 950     {
 951         _AccTp v = a[i];
 952         s += v*v;
 953     }
 954     return s;
 955 }
 956
 957
 958 template<typename _Tp, typename _AccTp> static inline
 959 _AccTp normL1(const _Tp* a, int n)
 960 {
 961     _AccTp s = 0;
 962     int i = 0;
 963 #if CV_ENABLE_UNROLLED
 964     for(; i <= n - 4; i += 4 )
 965     {
 966         s += (_AccTp)fast_abs(a[i]) + (_AccTp)fast_abs(a[i+1]) +
 967             (_AccTp)fast_abs(a[i+2]) + (_AccTp)fast_abs(a[i+3]);
 968     }
 969 #endif
 970     for( ; i < n; i++ )
 971         s += fast_abs(a[i]);
 972     return s;
 973 }
 974
 975
 976 template<typename _Tp, typename _AccTp> static inline
 977 _AccTp normInf(const _Tp* a, int n)
 978 {
 979     _AccTp s = 0;
 980     for( int i = 0; i < n; i++ )
 981         s = std::max(s, (_AccTp)fast_abs(a[i]));
 982     return s;
 983 }
 984
 985
 986 template<typename _Tp, typename _AccTp> static inline
 987 _AccTp normL2Sqr(const _Tp* a, const _Tp* b, int n)
 988 {
 989     _AccTp s = 0;
 990     int i= 0;
 991 #if CV_ENABLE_UNROLLED
 992     for(; i <= n - 4; i += 4 )
 993     {
 994         _AccTp v0 = _AccTp(a[i] - b[i]), v1 = _AccTp(a[i+1] - b[i+1]), v2 = _AccTp(a[i+2] - b[i+2]), v3 = _AccTp(a[i+3] - b[i+3]);
 995         s += v0*v0 + v1*v1 + v2*v2 + v3*v3;
 996     }
 997 #endif
 998     for( ; i < n; i++ )
 999     {
1000         _AccTp v = _AccTp(a[i] - b[i]);
1001         s += v*v;
1002     }
1003     return s;
1004 }
1005
1006 CV_EXPORTS float normL2Sqr_(const float* a, const float* b, int n);
1007 CV_EXPORTS float normL1_(const float* a, const float* b, int n);
1008 CV_EXPORTS int normL1_(const uchar* a, const uchar* b, int n);
1009 CV_EXPORTS int normHamming(const uchar* a, const uchar* b, int n);
1010 CV_EXPORTS int normHamming(const uchar* a, const uchar* b, int n, int cellSize);
1011
1012 template<> inline float normL2Sqr(const float* a, const float* b, int n)
1013 {
1014     if( n >= 8 )
1015         return normL2Sqr_(a, b, n);
1016     float s = 0;
1017     for( int i = 0; i < n; i++ )
1018     {
1019         float v = a[i] - b[i];
1020         s += v*v;
1021     }
1022     return s;
1023 }
1024
1025
1026 template<typename _Tp, typename _AccTp> static inline
1027 _AccTp normL1(const _Tp* a, const _Tp* b, int n)
1028 {
1029     _AccTp s = 0;
1030     int i= 0;
1031 #if CV_ENABLE_UNROLLED
1032     for(; i <= n - 4; i += 4 )
1033     {
1034         _AccTp v0 = _AccTp(a[i] - b[i]), v1 = _AccTp(a[i+1] - b[i+1]), v2 = _AccTp(a[i+2] - b[i+2]), v3 = _AccTp(a[i+3] - b[i+3]);
1035         s += std::abs(v0) + std::abs(v1) + std::abs(v2) + std::abs(v3);
1036     }
1037 #endif
1038     for( ; i < n; i++ )
1039     {
1040         _AccTp v = _AccTp(a[i] - b[i]);
1041         s += std::abs(v);
1042     }
1043     return s;
1044 }
1045
1046 template<> inline float normL1(const float* a, const float* b, int n)
1047 {
1048     if( n >= 8 )
1049         return normL1_(a, b, n);
1050     float s = 0;
1051     for( int i = 0; i < n; i++ )
1052     {
1053         float v = a[i] - b[i];
1054         s += std::abs(v);
1055     }
1056     return s;
1057 }
1058
1059 template<> inline int normL1(const uchar* a, const uchar* b, int n)
1060 {
1061     return normL1_(a, b, n);
1062 }
1063
1064 template<typename _Tp, typename _AccTp> static inline
1065 _AccTp normInf(const _Tp* a, const _Tp* b, int n)
1066 {
1067     _AccTp s = 0;
1068     for( int i = 0; i < n; i++ )
1069     {
1070         _AccTp v0 = a[i] - b[i];
1071         s = std::max(s, std::abs(v0));
1072     }
1073     return s;
1074 }
1075
1076
1077 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
1078 double norm(const Matx<_Tp, m, n>& M)
1079 {
1080     return std::sqrt(normL2Sqr<_Tp, double>(M.val, m*n));
1081 }
1082
1083
1084 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
1085 double norm(const Matx<_Tp, m, n>& M, int normType)
1086 {
1087     return normType == NORM_INF ? (double)normInf<_Tp, typename DataType<_Tp>::work_type>(M.val, m*n) :
1088         normType == NORM_L1 ? (double)normL1<_Tp, typename DataType<_Tp>::work_type>(M.val, m*n) :
1089         std::sqrt((double)normL2Sqr<_Tp, typename DataType<_Tp>::work_type>(M.val, m*n));
1090 }
1091
1092
1093 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
1094 bool operator == (const Matx<_Tp, m, n>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b)
1095 {
1096     for( int i = 0; i < m*n; i++ )
1097         if( a.val[i] != b.val[i] ) return false;
1098     return true;
1099 }
1100
1101 template<typename _Tp, int m, int n> static inline
1102 bool operator != (const Matx<_Tp, m, n>& a, const Matx<_Tp, m, n>& b)
1103 {
1104     return !(a == b);
1105 }
1106
1107
1108 template<typename _Tp, typename _T2, int m, int n> static inline
1109 MatxCommaInitializer<_Tp, m, n> operator << (const Matx<_Tp, m, n>& mtx, _T2 val)
1110 {
1111     MatxCommaInitializer<_Tp, m, n> commaInitializer((Matx<_Tp, m, n>*)&mtx);
1112     return (commaInitializer, val);
1113 }
1114
1115 template<typename _Tp, int m, int n> inline
1116 MatxCommaInitializer<_Tp, m, n>::MatxCommaInitializer(Matx<_Tp, m, n>* _mtx)
1117     : dst(_mtx), idx(0)
1118 {}
1119
1120 template<typename _Tp, int m, int n> template<typename _T2> inline
1121 MatxCommaInitializer<_Tp, m, n>& MatxCommaInitializer<_Tp, m, n>::operator , (_T2 value)
1122 {
1123     CV_DbgAssert( idx < m*n );
1124     dst->val[idx++] = saturate_cast<_Tp>(value);
1125     return *this;
1126 }
1127
1128 template<typename _Tp, int m, int n> inline
1129 Matx<_Tp, m, n> MatxCommaInitializer<_Tp, m, n>::operator *() const
1130 {
1131     CV_DbgAssert( idx == n*m );
1132     return *dst;
1133 }
1134
1135 /////////////////////////// short vector (Vec) /////////////////////////////
1136
1137 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec()
1138 {}
1139
1140 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0)
1141     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0)
1142 {}
1143
1144 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1)
1145     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1)
1146 {}
1147
1148 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2)
1149     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2)
1150 {}
1151
1152 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3)
1153     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2, v3)
1154 {}
1155
1156 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3, _Tp v4)
1157     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2, v3, v4)
1158 {}
1159
1160 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3, _Tp v4, _Tp v5)
1161     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2, v3, v4, v5)
1162 {}
1163
1164 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
1165                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6)
1166     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2, v3, v4, v5, v6)
1167 {}
1168
1169 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
1170                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7)
1171     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7)
1172 {}
1173
1174 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
1175                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7,
1176                                                         _Tp v8)
1177     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8)
1178 {}
1179
1180 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3,
1181                                                         _Tp v4, _Tp v5, _Tp v6, _Tp v7,
1182                                                         _Tp v8, _Tp v9)
1183     : Matx<_Tp, cn, 1>(v0, v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7, v8, v9)
1184 {}
1185
1186 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(const _Tp* values)
1187     : Matx<_Tp, cn, 1>(values)
1188 {}
1189
1190
1191 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::Vec(const Vec<_Tp, cn>& m)
1192     : Matx<_Tp, cn, 1>(m.val)
1193 {}
1194
1195 template<typename _Tp, int cn> inline
1196 Vec<_Tp, cn>::Vec(const Matx<_Tp, cn, 1>& a, const Matx<_Tp, cn, 1>& b, Matx_AddOp op)
1197 : Matx<_Tp, cn, 1>(a, b, op)
1198 {}
1199
1200 template<typename _Tp, int cn> inline
1201 Vec<_Tp, cn>::Vec(const Matx<_Tp, cn, 1>& a, const Matx<_Tp, cn, 1>& b, Matx_SubOp op)
1202 : Matx<_Tp, cn, 1>(a, b, op)
1203 {}
1204
1205 template<typename _Tp, int cn> template<typename _T2> inline
1206 Vec<_Tp, cn>::Vec(const Matx<_Tp, cn, 1>& a, _T2 alpha, Matx_ScaleOp op)
1207 : Matx<_Tp, cn, 1>(a, alpha, op)
1208 {}
1209
1210 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn> Vec<_Tp, cn>::all(_Tp alpha)
1211 {
1212     Vec v;
1213     for( int i = 0; i < cn; i++ ) v.val[i] = alpha;
1214     return v;
1215 }
1216
1217 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn> Vec<_Tp, cn>::mul(const Vec<_Tp, cn>& v) const
1218 {
1219     Vec<_Tp, cn> w;
1220     for( int i = 0; i < cn; i++ ) w.val[i] = saturate_cast<_Tp>(this->val[i]*v.val[i]);
1221     return w;
1222 }
1223
1224 template<typename _Tp> Vec<_Tp, 2> conjugate(const Vec<_Tp, 2>& v)
1225 {
1226     return Vec<_Tp, 2>(v[0], -v[1]);
1227 }
1228
1229 template<typename _Tp> Vec<_Tp, 4> conjugate(const Vec<_Tp, 4>& v)
1230 {
1231     return Vec<_Tp, 4>(v[0], -v[1], -v[2], -v[3]);
1232 }
1233
1234 template<> inline Vec<float, 2> Vec<float, 2>::conj() const
1235 {
1236     return conjugate(*this);
1237 }
1238
1239 template<> inline Vec<double, 2> Vec<double, 2>::conj() const
1240 {
1241     return conjugate(*this);
1242 }
1243
1244 template<> inline Vec<float, 4> Vec<float, 4>::conj() const
1245 {
1246     return conjugate(*this);
1247 }
1248
1249 template<> inline Vec<double, 4> Vec<double, 4>::conj() const
1250 {
1251     return conjugate(*this);
1252 }
1253
1254 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn> Vec<_Tp, cn>::cross(const Vec<_Tp, cn>&) const
1255 {
1256     CV_Error(CV_StsError, "for arbitrary-size vector there is no cross-product defined");
1257     return Vec<_Tp, cn>();
1258 }
1259
1260 template<typename _Tp, int cn> template<typename T2>
1261 inline Vec<_Tp, cn>::operator Vec<T2, cn>() const
1262 {
1263     Vec<T2, cn> v;
1264     for( int i = 0; i < cn; i++ ) v.val[i] = saturate_cast<T2>(this->val[i]);
1265     return v;
1266 }
1267
1268 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn>::operator CvScalar() const
1269 {
1270     CvScalar s = {{0,0,0,0}};
1271     int i;
1272     for( i = 0; i < std::min(cn, 4); i++ ) s.val[i] = this->val[i];
1273     for( ; i < 4; i++ ) s.val[i] = 0;
1274     return s;
1275 }
1276
1277 template<typename _Tp, int cn> inline const _Tp& Vec<_Tp, cn>::operator [](int i) const
1278 {
1279     CV_DbgAssert( (unsigned)i < (unsigned)cn );
1280     return this->val[i];
1281 }
1282
1283 template<typename _Tp, int cn> inline _Tp& Vec<_Tp, cn>::operator [](int i)
1284 {
1285     CV_DbgAssert( (unsigned)i < (unsigned)cn );
1286     return this->val[i];
1287 }
1288
1289 template<typename _Tp, int cn> inline const _Tp& Vec<_Tp, cn>::operator ()(int i) const
1290 {
1291     CV_DbgAssert( (unsigned)i < (unsigned)cn );
1292     return this->val[i];
1293 }
1294
1295 template<typename _Tp, int cn> inline _Tp& Vec<_Tp, cn>::operator ()(int i)
1296 {
1297     CV_DbgAssert( (unsigned)i < (unsigned)cn );
1298     return this->val[i];
1299 }
1300
1301 template<typename _Tp1, typename _Tp2, int cn> static inline Vec<_Tp1, cn>&
1302 operator += (Vec<_Tp1, cn>& a, const Vec<_Tp2, cn>& b)
1303 {
1304     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1305         a.val[i] = saturate_cast<_Tp1>(a.val[i] + b.val[i]);
1306     return a;
1307 }
1308
1309 template<typename _Tp1, typename _Tp2, int cn> static inline Vec<_Tp1, cn>&
1310 operator -= (Vec<_Tp1, cn>& a, const Vec<_Tp2, cn>& b)
1311 {
1312     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1313         a.val[i] = saturate_cast<_Tp1>(a.val[i] - b.val[i]);
1314     return a;
1315 }
1316
1317 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1318 operator + (const Vec<_Tp, cn>& a, const Vec<_Tp, cn>& b)
1319 {
1320     return Vec<_Tp, cn>(a, b, Matx_AddOp());
1321 }
1322
1323 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1324 operator - (const Vec<_Tp, cn>& a, const Vec<_Tp, cn>& b)
1325 {
1326     return Vec<_Tp, cn>(a, b, Matx_SubOp());
1327 }
1328
1329 template<typename _Tp, int cn> static inline
1330 Vec<_Tp, cn>& operator *= (Vec<_Tp, cn>& a, int alpha)
1331 {
1332     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1333         a[i] = saturate_cast<_Tp>(a[i]*alpha);
1334     return a;
1335 }
1336
1337 template<typename _Tp, int cn> static inline
1338 Vec<_Tp, cn>& operator *= (Vec<_Tp, cn>& a, float alpha)
1339 {
1340     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1341         a[i] = saturate_cast<_Tp>(a[i]*alpha);
1342     return a;
1343 }
1344
1345 template<typename _Tp, int cn> static inline
1346 Vec<_Tp, cn>& operator *= (Vec<_Tp, cn>& a, double alpha)
1347 {
1348     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1349         a[i] = saturate_cast<_Tp>(a[i]*alpha);
1350     return a;
1351 }
1352
1353 template<typename _Tp, int cn> static inline
1354 Vec<_Tp, cn>& operator /= (Vec<_Tp, cn>& a, int alpha)
1355 {
1356     double ialpha = 1./alpha;
1357     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1358         a[i] = saturate_cast<_Tp>(a[i]*ialpha);
1359     return a;
1360 }
1361
1362 template<typename _Tp, int cn> static inline
1363 Vec<_Tp, cn>& operator /= (Vec<_Tp, cn>& a, float alpha)
1364 {
1365     float ialpha = 1.f/alpha;
1366     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1367         a[i] = saturate_cast<_Tp>(a[i]*ialpha);
1368     return a;
1369 }
1370
1371 template<typename _Tp, int cn> static inline
1372 Vec<_Tp, cn>& operator /= (Vec<_Tp, cn>& a, double alpha)
1373 {
1374     double ialpha = 1./alpha;
1375     for( int i = 0; i < cn; i++ )
1376         a[i] = saturate_cast<_Tp>(a[i]*ialpha);
1377     return a;
1378 }
1379
1380 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1381 operator * (const Vec<_Tp, cn>& a, int alpha)
1382 {
1383     return Vec<_Tp, cn>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
1384 }
1385
1386 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1387 operator * (int alpha, const Vec<_Tp, cn>& a)
1388 {
1389     return Vec<_Tp, cn>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
1390 }
1391
1392 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1393 operator * (const Vec<_Tp, cn>& a, float alpha)
1394 {
1395     return Vec<_Tp, cn>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
1396 }
1397
1398 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1399 operator * (float alpha, const Vec<_Tp, cn>& a)
1400 {
1401     return Vec<_Tp, cn>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
1402 }
1403
1404 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1405 operator * (const Vec<_Tp, cn>& a, double alpha)
1406 {
1407     return Vec<_Tp, cn>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
1408 }
1409
1410 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1411 operator * (double alpha, const Vec<_Tp, cn>& a)
1412 {
1413     return Vec<_Tp, cn>(a, alpha, Matx_ScaleOp());
1414 }
1415
1416 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1417 operator / (const Vec<_Tp, cn>& a, int alpha)
1418 {
1419     return Vec<_Tp, cn>(a, 1./alpha, Matx_ScaleOp());
1420 }
1421
1422 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1423 operator / (const Vec<_Tp, cn>& a, float alpha)
1424 {
1425     return Vec<_Tp, cn>(a, 1.f/alpha, Matx_ScaleOp());
1426 }
1427
1428 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1429 operator / (const Vec<_Tp, cn>& a, double alpha)
1430 {
1431     return Vec<_Tp, cn>(a, 1./alpha, Matx_ScaleOp());
1432 }
1433
1434 template<typename _Tp, int cn> static inline Vec<_Tp, cn>
1435 operator - (const Vec<_Tp, cn>& a)
1436 {
1437     Vec<_Tp,cn> t;
1438     for( int i = 0; i < cn; i++ ) t.val[i] = saturate_cast<_Tp>(-a.val[i]);
1439     return t;
1440 }
1441
1442 template<typename _Tp> inline Vec<_Tp, 4> operator * (const Vec<_Tp, 4>& v1, const Vec<_Tp, 4>& v2)
1443 {
1444     return Vec<_Tp, 4>(saturate_cast<_Tp>(v1[0]*v2[0] - v1[1]*v2[1] - v1[2]*v2[2] - v1[3]*v2[3]),
1445                        saturate_cast<_Tp>(v1[0]*v2[1] + v1[1]*v2[0] + v1[2]*v2[3] - v1[3]*v2[2]),
1446                        saturate_cast<_Tp>(v1[0]*v2[2] - v1[1]*v2[3] + v1[2]*v2[0] + v1[3]*v2[1]),
1447                        saturate_cast<_Tp>(v1[0]*v2[3] + v1[1]*v2[2] - v1[2]*v2[1] + v1[3]*v2[0]));
1448 }
1449
1450 template<typename _Tp> inline Vec<_Tp, 4>& operator *= (Vec<_Tp, 4>& v1, const Vec<_Tp, 4>& v2)
1451 {
1452     v1 = v1 * v2;
1453     return v1;
1454 }
1455
1456 template<> inline Vec<float, 3> Vec<float, 3>::cross(const Vec<float, 3>& v) const
1457 {
1458     return Vec<float,3>(val[1]*v.val[2] - val[2]*v.val[1],
1459                      val[2]*v.val[0] - val[0]*v.val[2],
1460                      val[0]*v.val[1] - val[1]*v.val[0]);
1461 }
1462
1463 template<> inline Vec<double, 3> Vec<double, 3>::cross(const Vec<double, 3>& v) const
1464 {
1465     return Vec<double,3>(val[1]*v.val[2] - val[2]*v.val[1],
1466                      val[2]*v.val[0] - val[0]*v.val[2],
1467                      val[0]*v.val[1] - val[1]*v.val[0]);
1468 }
1469
1470 template<typename _Tp, int cn> inline Vec<_Tp, cn> normalize(const Vec<_Tp, cn>& v)
1471 {
1472     double nv = norm(v);
1473     return v * (nv ? 1./nv : 0.);
1474 }
1475
1476 template<typename _Tp, typename _T2, int cn> static inline
1477 VecCommaInitializer<_Tp, cn> operator << (const Vec<_Tp, cn>& vec, _T2 val)
1478 {
1479     VecCommaInitializer<_Tp, cn> commaInitializer((Vec<_Tp, cn>*)&vec);
1480     return (commaInitializer, val);
1481 }
1482
1483 template<typename _Tp, int cn> inline
1484 VecCommaInitializer<_Tp, cn>::VecCommaInitializer(Vec<_Tp, cn>* _vec)
1485     : MatxCommaInitializer<_Tp, cn, 1>(_vec)
1486 {}
1487
1488 template<typename _Tp, int cn> template<typename _T2> inline
1489 VecCommaInitializer<_Tp, cn>& VecCommaInitializer<_Tp, cn>::operator , (_T2 value)
1490 {
1491     CV_DbgAssert( this->idx < cn );
1492     this->dst->val[this->idx++] = saturate_cast<_Tp>(value);
1493     return *this;
1494 }
1495
1496 template<typename _Tp, int cn> inline
1497 Vec<_Tp, cn> VecCommaInitializer<_Tp, cn>::operator *() const
1498 {
1499     CV_DbgAssert( this->idx == cn );
1500     return *this->dst;
1501 }
1502
1503 //////////////////////////////// Complex //////////////////////////////
1504
1505 template<typename _Tp> inline Complex<_Tp>::Complex() : re(0), im(0) {}
1506 template<typename _Tp> inline Complex<_Tp>::Complex( _Tp _re, _Tp _im ) : re(_re), im(_im) {}
1507 template<typename _Tp> template<typename T2> inline Complex<_Tp>::operator Complex<T2>() const
1508 { return Complex<T2>(saturate_cast<T2>(re), saturate_cast<T2>(im)); }
1509 template<typename _Tp> inline Complex<_Tp> Complex<_Tp>::conj() const
1510 { return Complex<_Tp>(re, -im); }
1511
1512 template<typename _Tp> static inline
1513 bool operator == (const Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1514 { return a.re == b.re && a.im == b.im; }
1515
1516 template<typename _Tp> static inline
1517 bool operator != (const Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1518 { return a.re != b.re || a.im != b.im; }
1519
1520 template<typename _Tp> static inline
1521 Complex<_Tp> operator + (const Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1522 { return Complex<_Tp>( a.re + b.re, a.im + b.im ); }
1523
1524 template<typename _Tp> static inline
1525 Complex<_Tp>& operator += (Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1526 { a.re += b.re; a.im += b.im; return a; }
1527
1528 template<typename _Tp> static inline
1529 Complex<_Tp> operator - (const Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1530 { return Complex<_Tp>( a.re - b.re, a.im - b.im ); }
1531
1532 template<typename _Tp> static inline
1533 Complex<_Tp>& operator -= (Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1534 { a.re -= b.re; a.im -= b.im; return a; }
1535
1536 template<typename _Tp> static inline
1537 Complex<_Tp> operator - (const Complex<_Tp>& a)
1538 { return Complex<_Tp>(-a.re, -a.im); }
1539
1540 template<typename _Tp> static inline
1541 Complex<_Tp> operator * (const Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1542 { return Complex<_Tp>( a.re*b.re - a.im*b.im, a.re*b.im + a.im*b.re ); }
1543
1544 template<typename _Tp> static inline
1545 Complex<_Tp> operator * (const Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1546 { return Complex<_Tp>( a.re*b, a.im*b ); }
1547
1548 template<typename _Tp> static inline
1549 Complex<_Tp> operator * (_Tp b, const Complex<_Tp>& a)
1550 { return Complex<_Tp>( a.re*b, a.im*b ); }
1551
1552 template<typename _Tp> static inline
1553 Complex<_Tp> operator + (const Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1554 { return Complex<_Tp>( a.re + b, a.im ); }
1555
1556 template<typename _Tp> static inline
1557 Complex<_Tp> operator - (const Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1558 { return Complex<_Tp>( a.re - b, a.im ); }
1559
1560 template<typename _Tp> static inline
1561 Complex<_Tp> operator + (_Tp b, const Complex<_Tp>& a)
1562 { return Complex<_Tp>( a.re + b, a.im ); }
1563
1564 template<typename _Tp> static inline
1565 Complex<_Tp> operator - (_Tp b, const Complex<_Tp>& a)
1566 { return Complex<_Tp>( b - a.re, -a.im ); }
1567
1568 template<typename _Tp> static inline
1569 Complex<_Tp>& operator += (Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1570 { a.re += b; return a; }
1571
1572 template<typename _Tp> static inline
1573 Complex<_Tp>& operator -= (Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1574 { a.re -= b; return a; }
1575
1576 template<typename _Tp> static inline
1577 Complex<_Tp>& operator *= (Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1578 { a.re *= b; a.im *= b; return a; }
1579
1580 template<typename _Tp> static inline
1581 double abs(const Complex<_Tp>& a)
1582 { return std::sqrt( (double)a.re*a.re + (double)a.im*a.im); }
1583
1584 template<typename _Tp> static inline
1585 Complex<_Tp> operator / (const Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1586 {
1587     double t = 1./((double)b.re*b.re + (double)b.im*b.im);
1588     return Complex<_Tp>( (_Tp)((a.re*b.re + a.im*b.im)*t),
1589                         (_Tp)((-a.re*b.im + a.im*b.re)*t) );
1590 }
1591
1592 template<typename _Tp> static inline
1593 Complex<_Tp>& operator /= (Complex<_Tp>& a, const Complex<_Tp>& b)
1594 {
1595     return (a = a / b);
1596 }
1597
1598 template<typename _Tp> static inline
1599 Complex<_Tp> operator / (const Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1600 {
1601     _Tp t = (_Tp)1/b;
1602     return Complex<_Tp>( a.re*t, a.im*t );
1603 }
1604
1605 template<typename _Tp> static inline
1606 Complex<_Tp> operator / (_Tp b, const Complex<_Tp>& a)
1607 {
1608     return Complex<_Tp>(b)/a;
1609 }
1610
1611 template<typename _Tp> static inline
1612 Complex<_Tp> operator /= (const Complex<_Tp>& a, _Tp b)
1613 {
1614     _Tp t = (_Tp)1/b;
1615     a.re *= t; a.im *= t; return a;
1616 }
1617
1618 //////////////////////////////// 2D Point ////////////////////////////////
1619
1620 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::Point_() : x(0), y(0) {}
1621 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::Point_(_Tp _x, _Tp _y) : x(_x), y(_y) {}
1622 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::Point_(const Point_& pt) : x(pt.x), y(pt.y) {}
1623 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::Point_(const CvPoint& pt) : x((_Tp)pt.x), y((_Tp)pt.y) {}
1624 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::Point_(const CvPoint2D32f& pt)
1625     : x(saturate_cast<_Tp>(pt.x)), y(saturate_cast<_Tp>(pt.y)) {}
1626 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::Point_(const Size_<_Tp>& sz) : x(sz.width), y(sz.height) {}
1627 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::Point_(const Vec<_Tp,2>& v) : x(v[0]), y(v[1]) {}
1628 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>& Point_<_Tp>::operator = (const Point_& pt)
1629 { x = pt.x; y = pt.y; return *this; }
1630
1631 template<typename _Tp> template<typename _Tp2> inline Point_<_Tp>::operator Point_<_Tp2>() const
1632 { return Point_<_Tp2>(saturate_cast<_Tp2>(x), saturate_cast<_Tp2>(y)); }
1633 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::operator CvPoint() const
1634 { return cvPoint(saturate_cast<int>(x), saturate_cast<int>(y)); }
1635 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::operator CvPoint2D32f() const
1636 { return cvPoint2D32f((float)x, (float)y); }
1637 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp>::operator Vec<_Tp, 2>() const
1638 { return Vec<_Tp, 2>(x, y); }
1639
1640 template<typename _Tp> inline _Tp Point_<_Tp>::dot(const Point_& pt) const
1641 { return saturate_cast<_Tp>(x*pt.x + y*pt.y); }
1642 template<typename _Tp> inline double Point_<_Tp>::ddot(const Point_& pt) const
1643 { return (double)x*pt.x + (double)y*pt.y; }
1644
1645 template<typename _Tp> inline double Point_<_Tp>::cross(const Point_& pt) const
1646 { return (double)x*pt.y - (double)y*pt.x; }
1647
1648 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp>&
1649 operator += (Point_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1650 {
1651     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x + b.x);
1652     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y + b.y);
1653     return a;
1654 }
1655
1656 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp>&
1657 operator -= (Point_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1658 {
1659     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x - b.x);
1660     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y - b.y);
1661     return a;
1662 }
1663
1664 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp>&
1665 operator *= (Point_<_Tp>& a, int b)
1666 {
1667     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x*b);
1668     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y*b);
1669     return a;
1670 }
1671
1672 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp>&
1673 operator *= (Point_<_Tp>& a, float b)
1674 {
1675     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x*b);
1676     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y*b);
1677     return a;
1678 }
1679
1680 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp>&
1681 operator *= (Point_<_Tp>& a, double b)
1682 {
1683     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x*b);
1684     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y*b);
1685     return a;
1686 }
1687
1688 template<typename _Tp> static inline double norm(const Point_<_Tp>& pt)
1689 { return std::sqrt((double)pt.x*pt.x + (double)pt.y*pt.y); }
1690
1691 template<typename _Tp> static inline bool operator == (const Point_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1692 { return a.x == b.x && a.y == b.y; }
1693
1694 template<typename _Tp> static inline bool operator != (const Point_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1695 { return a.x != b.x || a.y != b.y; }
1696
1697 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator + (const Point_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1698 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x + b.x), saturate_cast<_Tp>(a.y + b.y) ); }
1699
1700 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator - (const Point_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1701 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x - b.x), saturate_cast<_Tp>(a.y - b.y) ); }
1702
1703 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator - (const Point_<_Tp>& a)
1704 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(-a.x), saturate_cast<_Tp>(-a.y) ); }
1705
1706 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator * (const Point_<_Tp>& a, int b)
1707 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x*b), saturate_cast<_Tp>(a.y*b) ); }
1708
1709 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator * (int a, const Point_<_Tp>& b)
1710 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(b.x*a), saturate_cast<_Tp>(b.y*a) ); }
1711
1712 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator * (const Point_<_Tp>& a, float b)
1713 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x*b), saturate_cast<_Tp>(a.y*b) ); }
1714
1715 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator * (float a, const Point_<_Tp>& b)
1716 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(b.x*a), saturate_cast<_Tp>(b.y*a) ); }
1717
1718 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator * (const Point_<_Tp>& a, double b)
1719 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x*b), saturate_cast<_Tp>(a.y*b) ); }
1720
1721 template<typename _Tp> static inline Point_<_Tp> operator * (double a, const Point_<_Tp>& b)
1722 { return Point_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(b.x*a), saturate_cast<_Tp>(b.y*a) ); }
1723
1724 //////////////////////////////// 3D Point ////////////////////////////////
1725
1726 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::Point3_() : x(0), y(0), z(0) {}
1727 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::Point3_(_Tp _x, _Tp _y, _Tp _z) : x(_x), y(_y), z(_z) {}
1728 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::Point3_(const Point3_& pt) : x(pt.x), y(pt.y), z(pt.z) {}
1729 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::Point3_(const Point_<_Tp>& pt) : x(pt.x), y(pt.y), z(_Tp()) {}
1730 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::Point3_(const CvPoint3D32f& pt) :
1731     x(saturate_cast<_Tp>(pt.x)), y(saturate_cast<_Tp>(pt.y)), z(saturate_cast<_Tp>(pt.z)) {}
1732 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::Point3_(const Vec<_Tp, 3>& v) : x(v[0]), y(v[1]), z(v[2]) {}
1733
1734 template<typename _Tp> template<typename _Tp2> inline Point3_<_Tp>::operator Point3_<_Tp2>() const
1735 { return Point3_<_Tp2>(saturate_cast<_Tp2>(x), saturate_cast<_Tp2>(y), saturate_cast<_Tp2>(z)); }
1736
1737 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::operator CvPoint3D32f() const
1738 { return cvPoint3D32f((float)x, (float)y, (float)z); }
1739
1740 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>::operator Vec<_Tp, 3>() const
1741 { return Vec<_Tp, 3>(x, y, z); }
1742
1743 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp>& Point3_<_Tp>::operator = (const Point3_& pt)
1744 { x = pt.x; y = pt.y; z = pt.z; return *this; }
1745
1746 template<typename _Tp> inline _Tp Point3_<_Tp>::dot(const Point3_& pt) const
1747 { return saturate_cast<_Tp>(x*pt.x + y*pt.y + z*pt.z); }
1748 template<typename _Tp> inline double Point3_<_Tp>::ddot(const Point3_& pt) const
1749 { return (double)x*pt.x + (double)y*pt.y + (double)z*pt.z; }
1750
1751 template<typename _Tp> inline Point3_<_Tp> Point3_<_Tp>::cross(const Point3_<_Tp>& pt) const
1752 {
1753     return Point3_<_Tp>(y*pt.z - z*pt.y, z*pt.x - x*pt.z, x*pt.y - y*pt.x);
1754 }
1755
1756 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp>&
1757 operator += (Point3_<_Tp>& a, const Point3_<_Tp>& b)
1758 {
1759     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x + b.x);
1760     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y + b.y);
1761     a.z = saturate_cast<_Tp>(a.z + b.z);
1762     return a;
1763 }
1764
1765 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp>&
1766 operator -= (Point3_<_Tp>& a, const Point3_<_Tp>& b)
1767 {
1768     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x - b.x);
1769     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y - b.y);
1770     a.z = saturate_cast<_Tp>(a.z - b.z);
1771     return a;
1772 }
1773
1774 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp>&
1775 operator *= (Point3_<_Tp>& a, int b)
1776 {
1777     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x*b);
1778     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y*b);
1779     a.z = saturate_cast<_Tp>(a.z*b);
1780     return a;
1781 }
1782
1783 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp>&
1784 operator *= (Point3_<_Tp>& a, float b)
1785 {
1786     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x*b);
1787     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y*b);
1788     a.z = saturate_cast<_Tp>(a.z*b);
1789     return a;
1790 }
1791
1792 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp>&
1793 operator *= (Point3_<_Tp>& a, double b)
1794 {
1795     a.x = saturate_cast<_Tp>(a.x*b);
1796     a.y = saturate_cast<_Tp>(a.y*b);
1797     a.z = saturate_cast<_Tp>(a.z*b);
1798     return a;
1799 }
1800
1801 template<typename _Tp> static inline double norm(const Point3_<_Tp>& pt)
1802 { return std::sqrt((double)pt.x*pt.x + (double)pt.y*pt.y + (double)pt.z*pt.z); }
1803
1804 template<typename _Tp> static inline bool operator == (const Point3_<_Tp>& a, const Point3_<_Tp>& b)
1805 { return a.x == b.x && a.y == b.y && a.z == b.z; }
1806
1807 template<typename _Tp> static inline bool operator != (const Point3_<_Tp>& a, const Point3_<_Tp>& b)
1808 { return a.x != b.x || a.y != b.y || a.z != b.z; }
1809
1810 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator + (const Point3_<_Tp>& a, const Point3_<_Tp>& b)
1811 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x + b.x),
1812                       saturate_cast<_Tp>(a.y + b.y),
1813                       saturate_cast<_Tp>(a.z + b.z)); }
1814
1815 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator - (const Point3_<_Tp>& a, const Point3_<_Tp>& b)
1816 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x - b.x),
1817                         saturate_cast<_Tp>(a.y - b.y),
1818                         saturate_cast<_Tp>(a.z - b.z)); }
1819
1820 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator - (const Point3_<_Tp>& a)
1821 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(-a.x),
1822                       saturate_cast<_Tp>(-a.y),
1823                       saturate_cast<_Tp>(-a.z) ); }
1824
1825 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator * (const Point3_<_Tp>& a, int b)
1826 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x*b),
1827                       saturate_cast<_Tp>(a.y*b),
1828                       saturate_cast<_Tp>(a.z*b) ); }
1829
1830 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator * (int a, const Point3_<_Tp>& b)
1831 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(b.x*a),
1832                       saturate_cast<_Tp>(b.y*a),
1833                       saturate_cast<_Tp>(b.z*a) ); }
1834
1835 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator * (const Point3_<_Tp>& a, float b)
1836 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x*b),
1837                       saturate_cast<_Tp>(a.y*b),
1838                       saturate_cast<_Tp>(a.z*b) ); }
1839
1840 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator * (float a, const Point3_<_Tp>& b)
1841 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(b.x*a),
1842                       saturate_cast<_Tp>(b.y*a),
1843                       saturate_cast<_Tp>(b.z*a) ); }
1844
1845 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator * (const Point3_<_Tp>& a, double b)
1846 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(a.x*b),
1847                       saturate_cast<_Tp>(a.y*b),
1848                       saturate_cast<_Tp>(a.z*b) ); }
1849
1850 template<typename _Tp> static inline Point3_<_Tp> operator * (double a, const Point3_<_Tp>& b)
1851 { return Point3_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(b.x*a),
1852                       saturate_cast<_Tp>(b.y*a),
1853                       saturate_cast<_Tp>(b.z*a) ); }
1854
1855 //////////////////////////////// Size ////////////////////////////////
1856
1857 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::Size_()
1858     : width(0), height(0) {}
1859 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::Size_(_Tp _width, _Tp _height)
1860     : width(_width), height(_height) {}
1861 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::Size_(const Size_& sz)
1862     : width(sz.width), height(sz.height) {}
1863 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::Size_(const CvSize& sz)
1864     : width(saturate_cast<_Tp>(sz.width)), height(saturate_cast<_Tp>(sz.height)) {}
1865 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::Size_(const CvSize2D32f& sz)
1866     : width(saturate_cast<_Tp>(sz.width)), height(saturate_cast<_Tp>(sz.height)) {}
1867 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::Size_(const Point_<_Tp>& pt) : width(pt.x), height(pt.y) {}
1868
1869 template<typename _Tp> template<typename _Tp2> inline Size_<_Tp>::operator Size_<_Tp2>() const
1870 { return Size_<_Tp2>(saturate_cast<_Tp2>(width), saturate_cast<_Tp2>(height)); }
1871 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::operator CvSize() const
1872 { return cvSize(saturate_cast<int>(width), saturate_cast<int>(height)); }
1873 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>::operator CvSize2D32f() const
1874 { return cvSize2D32f((float)width, (float)height); }
1875
1876 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp>& Size_<_Tp>::operator = (const Size_<_Tp>& sz)
1877 { width = sz.width; height = sz.height; return *this; }
1878 template<typename _Tp> static inline Size_<_Tp> operator * (const Size_<_Tp>& a, _Tp b)
1879 { return Size_<_Tp>(a.width * b, a.height * b); }
1880 template<typename _Tp> static inline Size_<_Tp> operator + (const Size_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b)
1881 { return Size_<_Tp>(a.width + b.width, a.height + b.height); }
1882 template<typename _Tp> static inline Size_<_Tp> operator - (const Size_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b)
1883 { return Size_<_Tp>(a.width - b.width, a.height - b.height); }
1884 template<typename _Tp> inline _Tp Size_<_Tp>::area() const { return width*height; }
1885
1886 template<typename _Tp> static inline Size_<_Tp>& operator += (Size_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b)
1887 { a.width += b.width; a.height += b.height; return a; }
1888 template<typename _Tp> static inline Size_<_Tp>& operator -= (Size_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b)
1889 { a.width -= b.width; a.height -= b.height; return a; }
1890
1891 template<typename _Tp> static inline bool operator == (const Size_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b)
1892 { return a.width == b.width && a.height == b.height; }
1893 template<typename _Tp> static inline bool operator != (const Size_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b)
1894 { return a.width != b.width || a.height != b.height; }
1895
1896 //////////////////////////////// Rect ////////////////////////////////
1897
1898
1899 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>::Rect_() : x(0), y(0), width(0), height(0) {}
1900 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>::Rect_(_Tp _x, _Tp _y, _Tp _width, _Tp _height) : x(_x), y(_y), width(_width), height(_height) {}
1901 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>::Rect_(const Rect_<_Tp>& r) : x(r.x), y(r.y), width(r.width), height(r.height) {}
1902 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>::Rect_(const CvRect& r) : x((_Tp)r.x), y((_Tp)r.y), width((_Tp)r.width), height((_Tp)r.height) {}
1903 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>::Rect_(const Point_<_Tp>& org, const Size_<_Tp>& sz) :
1904     x(org.x), y(org.y), width(sz.width), height(sz.height) {}
1905 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>::Rect_(const Point_<_Tp>& pt1, const Point_<_Tp>& pt2)
1906 {
1907     x = std::min(pt1.x, pt2.x); y = std::min(pt1.y, pt2.y);
1908     width = std::max(pt1.x, pt2.x) - x; height = std::max(pt1.y, pt2.y) - y;
1909 }
1910 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>& Rect_<_Tp>::operator = ( const Rect_<_Tp>& r )
1911 { x = r.x; y = r.y; width = r.width; height = r.height; return *this; }
1912
1913 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp> Rect_<_Tp>::tl() const { return Point_<_Tp>(x,y); }
1914 template<typename _Tp> inline Point_<_Tp> Rect_<_Tp>::br() const { return Point_<_Tp>(x+width, y+height); }
1915
1916 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp>& operator += ( Rect_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b )
1917 { a.x += b.x; a.y += b.y; return a; }
1918 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp>& operator -= ( Rect_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b )
1919 { a.x -= b.x; a.y -= b.y; return a; }
1920
1921 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp>& operator += ( Rect_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b )
1922 { a.width += b.width; a.height += b.height; return a; }
1923
1924 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp>& operator -= ( Rect_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b )
1925 { a.width -= b.width; a.height -= b.height; return a; }
1926
1927 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp>& operator &= ( Rect_<_Tp>& a, const Rect_<_Tp>& b )
1928 {
1929     _Tp x1 = std::max(a.x, b.x), y1 = std::max(a.y, b.y);
1930     a.width = std::min(a.x + a.width, b.x + b.width) - x1;
1931     a.height = std::min(a.y + a.height, b.y + b.height) - y1;
1932     a.x = x1; a.y = y1;
1933     if( a.width <= 0 || a.height <= 0 )
1934         a = Rect();
1935     return a;
1936 }
1937
1938 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp>& operator |= ( Rect_<_Tp>& a, const Rect_<_Tp>& b )
1939 {
1940     _Tp x1 = std::min(a.x, b.x), y1 = std::min(a.y, b.y);
1941     a.width = std::max(a.x + a.width, b.x + b.width) - x1;
1942     a.height = std::max(a.y + a.height, b.y + b.height) - y1;
1943     a.x = x1; a.y = y1;
1944     return a;
1945 }
1946
1947 template<typename _Tp> inline Size_<_Tp> Rect_<_Tp>::size() const { return Size_<_Tp>(width, height); }
1948 template<typename _Tp> inline _Tp Rect_<_Tp>::area() const { return width*height; }
1949
1950 template<typename _Tp> template<typename _Tp2> inline Rect_<_Tp>::operator Rect_<_Tp2>() const
1951 { return Rect_<_Tp2>(saturate_cast<_Tp2>(x), saturate_cast<_Tp2>(y),
1952                      saturate_cast<_Tp2>(width), saturate_cast<_Tp2>(height)); }
1953 template<typename _Tp> inline Rect_<_Tp>::operator CvRect() const
1954 { return cvRect(saturate_cast<int>(x), saturate_cast<int>(y),
1955                 saturate_cast<int>(width), saturate_cast<int>(height)); }
1956
1957 template<typename _Tp> inline bool Rect_<_Tp>::contains(const Point_<_Tp>& pt) const
1958 { return x <= pt.x && pt.x < x + width && y <= pt.y && pt.y < y + height; }
1959
1960 template<typename _Tp> static inline bool operator == (const Rect_<_Tp>& a, const Rect_<_Tp>& b)
1961 {
1962     return a.x == b.x && a.y == b.y && a.width == b.width && a.height == b.height;
1963 }
1964
1965 template<typename _Tp> static inline bool operator != (const Rect_<_Tp>& a, const Rect_<_Tp>& b)
1966 {
1967     return a.x != b.x || a.y != b.y || a.width != b.width || a.height != b.height;
1968 }
1969
1970 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp> operator + (const Rect_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1971 {
1972     return Rect_<_Tp>( a.x + b.x, a.y + b.y, a.width, a.height );
1973 }
1974
1975 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp> operator - (const Rect_<_Tp>& a, const Point_<_Tp>& b)
1976 {
1977     return Rect_<_Tp>( a.x - b.x, a.y - b.y, a.width, a.height );
1978 }
1979
1980 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp> operator + (const Rect_<_Tp>& a, const Size_<_Tp>& b)
1981 {
1982     return Rect_<_Tp>( a.x, a.y, a.width + b.width, a.height + b.height );
1983 }
1984
1985 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp> operator & (const Rect_<_Tp>& a, const Rect_<_Tp>& b)
1986 {
1987     Rect_<_Tp> c = a;
1988     return c &= b;
1989 }
1990
1991 template<typename _Tp> static inline Rect_<_Tp> operator | (const Rect_<_Tp>& a, const Rect_<_Tp>& b)
1992 {
1993     Rect_<_Tp> c = a;
1994     return c |= b;
1995 }
1996
1997 template<typename _Tp> inline bool Point_<_Tp>::inside( const Rect_<_Tp>& r ) const
1998 {
1999     return r.contains(*this);
2000 }
2001
2002 inline RotatedRect::RotatedRect() { angle = 0; }
2003 inline RotatedRect::RotatedRect(const Point2f& _center, const Size2f& _size, float _angle)
2004     : center(_center), size(_size), angle(_angle) {}
2005 inline RotatedRect::RotatedRect(const CvBox2D& box)
2006     : center(box.center), size(box.size), angle(box.angle) {}
2007 inline RotatedRect::operator CvBox2D() const
2008 {
2009     CvBox2D box; box.center = center; box.size = size; box.angle = angle;
2010     return box;
2011 }
2012
2013 //////////////////////////////// Scalar_ ///////////////////////////////
2014
2015 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp>::Scalar_()
2016 { this->val[0] = this->val[1] = this->val[2] = this->val[3] = 0; }
2017
2018 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp>::Scalar_(_Tp v0, _Tp v1, _Tp v2, _Tp v3)
2019 { this->val[0] = v0; this->val[1] = v1; this->val[2] = v2; this->val[3] = v3; }
2020
2021 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp>::Scalar_(const CvScalar& s)
2022 {
2023     this->val[0] = saturate_cast<_Tp>(s.val[0]);
2024     this->val[1] = saturate_cast<_Tp>(s.val[1]);
2025     this->val[2] = saturate_cast<_Tp>(s.val[2]);
2026     this->val[3] = saturate_cast<_Tp>(s.val[3]);
2027 }
2028
2029 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp>::Scalar_(_Tp v0)
2030 { this->val[0] = v0; this->val[1] = this->val[2] = this->val[3] = 0; }
2031
2032 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp> Scalar_<_Tp>::all(_Tp v0)
2033 { return Scalar_<_Tp>(v0, v0, v0, v0); }
2034 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp>::operator CvScalar() const
2035 { return cvScalar(this->val[0], this->val[1], this->val[2], this->val[3]); }
2036
2037 template<typename _Tp> template<typename T2> inline Scalar_<_Tp>::operator Scalar_<T2>() const
2038 {
2039     return Scalar_<T2>(saturate_cast<T2>(this->val[0]),
2040                   saturate_cast<T2>(this->val[1]),
2041                   saturate_cast<T2>(this->val[2]),
2042                   saturate_cast<T2>(this->val[3]));
2043 }
2044
2045 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp>& operator += (Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2046 {
2047     a.val[0] = saturate_cast<_Tp>(a.val[0] + b.val[0]);
2048     a.val[1] = saturate_cast<_Tp>(a.val[1] + b.val[1]);
2049     a.val[2] = saturate_cast<_Tp>(a.val[2] + b.val[2]);
2050     a.val[3] = saturate_cast<_Tp>(a.val[3] + b.val[3]);
2051     return a;
2052 }
2053
2054 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp>& operator -= (Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2055 {
2056     a.val[0] = saturate_cast<_Tp>(a.val[0] - b.val[0]);
2057     a.val[1] = saturate_cast<_Tp>(a.val[1] - b.val[1]);
2058     a.val[2] = saturate_cast<_Tp>(a.val[2] - b.val[2]);
2059     a.val[3] = saturate_cast<_Tp>(a.val[3] - b.val[3]);
2060     return a;
2061 }
2062
2063 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp>& operator *= ( Scalar_<_Tp>& a, _Tp v )
2064 {
2065     a.val[0] = saturate_cast<_Tp>(a.val[0] * v);
2066     a.val[1] = saturate_cast<_Tp>(a.val[1] * v);
2067     a.val[2] = saturate_cast<_Tp>(a.val[2] * v);
2068     a.val[3] = saturate_cast<_Tp>(a.val[3] * v);
2069     return a;
2070 }
2071
2072 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp> Scalar_<_Tp>::mul(const Scalar_<_Tp>& t, double scale ) const
2073 {
2074     return Scalar_<_Tp>( saturate_cast<_Tp>(this->val[0]*t.val[0]*scale),
2075                        saturate_cast<_Tp>(this->val[1]*t.val[1]*scale),
2076                        saturate_cast<_Tp>(this->val[2]*t.val[2]*scale),
2077                        saturate_cast<_Tp>(this->val[3]*t.val[3]*scale));
2078 }
2079
2080 template<typename _Tp> static inline bool operator == ( const Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b )
2081 {
2082     return a.val[0] == b.val[0] && a.val[1] == b.val[1] &&
2083         a.val[2] == b.val[2] && a.val[3] == b.val[3];
2084 }
2085
2086 template<typename _Tp> static inline bool operator != ( const Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b )
2087 {
2088     return a.val[0] != b.val[0] || a.val[1] != b.val[1] ||
2089         a.val[2] != b.val[2] || a.val[3] != b.val[3];
2090 }
2091
2092 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp> operator + (const Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2093 {
2094     return Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(a.val[0] + b.val[0]),
2095                       saturate_cast<_Tp>(a.val[1] + b.val[1]),
2096                       saturate_cast<_Tp>(a.val[2] + b.val[2]),
2097                       saturate_cast<_Tp>(a.val[3] + b.val[3]));
2098 }
2099
2100 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp> operator - (const Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2101 {
2102     return Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(a.val[0] - b.val[0]),
2103                       saturate_cast<_Tp>(a.val[1] - b.val[1]),
2104                       saturate_cast<_Tp>(a.val[2] - b.val[2]),
2105                       saturate_cast<_Tp>(a.val[3] - b.val[3]));
2106 }
2107
2108 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp> operator * (const Scalar_<_Tp>& a, _Tp alpha)
2109 {
2110     return Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(a.val[0] * alpha),
2111                       saturate_cast<_Tp>(a.val[1] * alpha),
2112                       saturate_cast<_Tp>(a.val[2] * alpha),
2113                       saturate_cast<_Tp>(a.val[3] * alpha));
2114 }
2115
2116 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp> operator * (_Tp alpha, const Scalar_<_Tp>& a)
2117 {
2118     return a*alpha;
2119 }
2120
2121 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp> operator - (const Scalar_<_Tp>& a)
2122 {
2123     return Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(-a.val[0]), saturate_cast<_Tp>(-a.val[1]),
2124                       saturate_cast<_Tp>(-a.val[2]), saturate_cast<_Tp>(-a.val[3]));
2125 }
2126
2127
2128 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp>
2129 operator * (const Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2130 {
2131     return Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(a[0]*b[0] - a[1]*b[1] - a[2]*b[2] - a[3]*b[3]),
2132                         saturate_cast<_Tp>(a[0]*b[1] + a[1]*b[0] + a[2]*b[3] - a[3]*b[2]),
2133                         saturate_cast<_Tp>(a[0]*b[2] - a[1]*b[3] + a[2]*b[0] + a[3]*b[1]),
2134                         saturate_cast<_Tp>(a[0]*b[3] + a[1]*b[2] - a[2]*b[1] + a[3]*b[0]));
2135 }
2136
2137 template<typename _Tp> static inline Scalar_<_Tp>&
2138 operator *= (Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2139 {
2140     a = a*b;
2141     return a;
2142 }
2143
2144 template<typename _Tp> inline Scalar_<_Tp> Scalar_<_Tp>::conj() const
2145 {
2146     return Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(this->val[0]),
2147                         saturate_cast<_Tp>(-this->val[1]),
2148                         saturate_cast<_Tp>(-this->val[2]),
2149                         saturate_cast<_Tp>(-this->val[3]));
2150 }
2151
2152 template<typename _Tp> inline bool Scalar_<_Tp>::isReal() const
2153 {
2154     return this->val[1] == 0 && this->val[2] == 0 && this->val[3] == 0;
2155 }
2156
2157 template<typename _Tp> static inline
2158 Scalar_<_Tp> operator / (const Scalar_<_Tp>& a, _Tp alpha)
2159 {
2160     return Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(a.val[0] / alpha),
2161                         saturate_cast<_Tp>(a.val[1] / alpha),
2162                         saturate_cast<_Tp>(a.val[2] / alpha),
2163                         saturate_cast<_Tp>(a.val[3] / alpha));
2164 }
2165
2166 template<typename _Tp> static inline
2167 Scalar_<float> operator / (const Scalar_<float>& a, float alpha)
2168 {
2169     float s = 1/alpha;
2170     return Scalar_<float>(a.val[0]*s, a.val[1]*s, a.val[2]*s, a.val[3]*s);
2171 }
2172
2173 template<typename _Tp> static inline
2174 Scalar_<double> operator / (const Scalar_<double>& a, double alpha)
2175 {
2176     double s = 1/alpha;
2177     return Scalar_<double>(a.val[0]*s, a.val[1]*s, a.val[2]*s, a.val[3]*s);
2178 }
2179
2180 template<typename _Tp> static inline
2181 Scalar_<_Tp>& operator /= (Scalar_<_Tp>& a, _Tp alpha)
2182 {
2183     a = a/alpha;
2184     return a;
2185 }
2186
2187 template<typename _Tp> static inline
2188 Scalar_<_Tp> operator / (_Tp a, const Scalar_<_Tp>& b)
2189 {
2190     _Tp s = a/(b[0]*b[0] + b[1]*b[1] + b[2]*b[2] + b[3]*b[3]);
2191     return b.conj()*s;
2192 }
2193
2194 template<typename _Tp> static inline
2195 Scalar_<_Tp> operator / (const Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2196 {
2197     return a*((_Tp)1/b);
2198 }
2199
2200 template<typename _Tp> static inline
2201 Scalar_<_Tp>& operator /= (Scalar_<_Tp>& a, const Scalar_<_Tp>& b)
2202 {
2203     a = a/b;
2204     return a;
2205 }
2206
2207 //////////////////////////////// Range /////////////////////////////////
2208
2209 inline Range::Range() : start(0), end(0) {}
2210 inline Range::Range(int _start, int _end) : start(_start), end(_end) {}
2211 inline Range::Range(const CvSlice& slice) : start(slice.start_index), end(slice.end_index)
2212 {
2213     if( start == 0 && end == CV_WHOLE_SEQ_END_INDEX )
2214         *this = Range::all();
2215 }
2216
2217 inline int Range::size() const { return end - start; }
2218 inline bool Range::empty() const { return start == end; }
2219 inline Range Range::all() { return Range(INT_MIN, INT_MAX); }
2220
2221 static inline bool operator == (const Range& r1, const Range& r2)
2222 { return r1.start == r2.start && r1.end == r2.end; }
2223
2224 static inline bool operator != (const Range& r1, const Range& r2)
2225 { return !(r1 == r2); }
2226
2227 static inline bool operator !(const Range& r)
2228 { return r.start == r.end; }
2229
2230 static inline Range operator & (const Range& r1, const Range& r2)
2231 {
2232     Range r(std::max(r1.start, r2.start), std::min(r1.end, r2.end));
2233     r.end = std::max(r.end, r.start);
2234     return r;
2235 }
2236
2237 static inline Range& operator &= (Range& r1, const Range& r2)
2238 {
2239     r1 = r1 & r2;
2240     return r1;
2241 }
2242
2243 static inline Range operator + (const Range& r1, int delta)
2244 {
2245     return Range(r1.start + delta, r1.end + delta);
2246 }
2247
2248 static inline Range operator + (int delta, const Range& r1)
2249 {
2250     return Range(r1.start + delta, r1.end + delta);
2251 }
2252
2253 static inline Range operator - (const Range& r1, int delta)
2254 {
2255     return r1 + (-delta);
2256 }
2257
2258 inline Range::operator CvSlice() const
2259 { return *this != Range::all() ? cvSlice(start, end) : CV_WHOLE_SEQ; }
2260
2261
2262
2263 //////////////////////////////// Vector ////////////////////////////////
2264
2265 // template vector class. It is similar to STL's vector,
2266 // with a few important differences:
2267 //   1) it can be created on top of user-allocated data w/o copying it
2268 //   2) vector b = a means copying the header,
2269 //      not the underlying data (use clone() to make a deep copy)
2270 template <typename _Tp> class Vector
2271 {
2272 public:
2273     typedef _Tp value_type;
2274     typedef _Tp* iterator;
2275     typedef const _Tp* const_iterator;
2276     typedef _Tp& reference;
2277     typedef const _Tp& const_reference;
2278
2279     struct Hdr
2280     {
2281         Hdr() : data(0), datastart(0), refcount(0), size(0), capacity(0) {};
2282         _Tp* data;
2283         _Tp* datastart;
2284         int* refcount;
2285         size_t size;
2286         size_t capacity;
2287     };
2288
2289     Vector() {}
2290     Vector(size_t _size)  { resize(_size); }
2291     Vector(size_t _size, const _Tp& val)
2292     {
2293         resize(_size);
2294         for(size_t i = 0; i < _size; i++)
2295             hdr.data[i] = val;
2296     }
2297     Vector(_Tp* _data, size_t _size, bool _copyData=false)
2298     { set(_data, _size, _copyData); }
2299
2300     template<int n> Vector(const Vec<_Tp, n>& vec)
2301     { set((_Tp*)&vec.val[0], n, true); }
2302
2303     Vector(const std::vector<_Tp>& vec, bool _copyData=false)
2304     { set(!vec.empty() ? (_Tp*)&vec[0] : 0, vec.size(), _copyData); }
2305
2306     Vector(const Vector& d) { *this = d; }
2307
2308     Vector(const Vector& d, const Range& r_)
2309     {
2310         Range r = r_ == Range::all() ? Range(0, d.size()) : r_;
2311         /*if( r == Range::all() )
2312             r = Range(0, d.size());*/
2313         if( r.size() > 0 && r.start >= 0 && r.end <= d.size() )
2314         {
2315             if( d.hdr.refcount )
2316                 CV_XADD(d.hdr.refcount, 1);
2317             hdr.refcount = d.hdr.refcount;
2318             hdr.datastart = d.hdr.datastart;
2319             hdr.data = d.hdr.data + r.start;
2320             hdr.capacity = hdr.size = r.size();
2321         }
2322     }
2323
2324     Vector<_Tp>& operator = (const Vector& d)
2325     {
2326         if( this != &d )
2327         {
2328             if( d.hdr.refcount )
2329                 CV_XADD(d.hdr.refcount, 1);
2330             release();
2331             hdr = d.hdr;
2332         }
2333         return *this;
2334     }
2335
2336     ~Vector()  { release(); }
2337
2338     Vector<_Tp> clone() const
2339     { return hdr.data ? Vector<_Tp>(hdr.data, hdr.size, true) : Vector<_Tp>(); }
2340
2341     void copyTo(Vector<_Tp>& vec) const
2342     {
2343         size_t i, sz = size();
2344         vec.resize(sz);
2345         const _Tp* src = hdr.data;
2346         _Tp* dst = vec.hdr.data;
2347         for( i = 0; i < sz; i++ )
2348             dst[i] = src[i];
2349     }
2350
2351     void copyTo(std::vector<_Tp>& vec) const
2352     {
2353         size_t i, sz = size();
2354         vec.resize(sz);
2355         const _Tp* src = hdr.data;
2356         _Tp* dst = sz ? &vec[0] : 0;
2357         for( i = 0; i < sz; i++ )
2358             dst[i] = src[i];
2359     }
2360
2361     operator CvMat() const
2362     { return cvMat((int)size(), 1, type(), (void*)hdr.data); }
2363
2364     _Tp& operator [] (size_t i) { CV_DbgAssert( i < size() ); return hdr.data[i]; }
2365     const _Tp& operator [] (size_t i) const { CV_DbgAssert( i < size() ); return hdr.data[i]; }
2366     Vector operator() (const Range& r) const { return Vector(*this, r); }
2367     _Tp& back() { CV_DbgAssert(!empty()); return hdr.data[hdr.size-1]; }
2368     const _Tp& back() const { CV_DbgAssert(!empty()); return hdr.data[hdr.size-1]; }
2369     _Tp& front() { CV_DbgAssert(!empty()); return hdr.data[0]; }
2370     const _Tp& front() const { CV_DbgAssert(!empty()); return hdr.data[0]; }
2371
2372     _Tp* begin() { return hdr.data; }
2373     _Tp* end() { return hdr.data + hdr.size; }
2374     const _Tp* begin() const { return hdr.data; }
2375     const _Tp* end() const { return hdr.data + hdr.size; }
2376
2377     void addref() { if( hdr.refcount ) CV_XADD(hdr.refcount, 1); }
2378     void release()
2379     {
2380         if( hdr.refcount && CV_XADD(hdr.refcount, -1) == 1 )
2381         {
2382             delete[] hdr.datastart;
2383             delete hdr.refcount;
2384         }
2385         hdr = Hdr();
2386     }
2387
2388     void set(_Tp* _data, size_t _size, bool _copyData=false)
2389     {
2390         if( !_copyData )
2391         {
2392             release();
2393             hdr.data = hdr.datastart = _data;
2394             hdr.size = hdr.capacity = _size;
2395             hdr.refcount = 0;
2396         }
2397         else
2398         {
2399             reserve(_size);
2400             for( size_t i = 0; i < _size; i++ )
2401                 hdr.data[i] = _data[i];
2402             hdr.size = _size;
2403         }
2404     }
2405
2406     void reserve(size_t newCapacity)
2407     {
2408         _Tp* newData;
2409         int* newRefcount;
2410         size_t i, oldSize = hdr.size;
2411         if( (!hdr.refcount || *hdr.refcount == 1) && hdr.capacity >= newCapacity )
2412             return;
2413         newCapacity = std::max(newCapacity, oldSize);
2414         newData = new _Tp[newCapacity];
2415         newRefcount = new int(1);
2416         for( i = 0; i < oldSize; i++ )
2417             newData[i] = hdr.data[i];
2418         release();
2419         hdr.data = hdr.datastart = newData;
2420         hdr.capacity = newCapacity;
2421         hdr.size = oldSize;
2422         hdr.refcount = newRefcount;
2423     }
2424
2425     void resize(size_t newSize)
2426     {
2427         size_t i;
2428         newSize = std::max(newSize, (size_t)0);
2429         if( (!hdr.refcount || *hdr.refcount == 1) && hdr.size == newSize )
2430             return;
2431         if( newSize > hdr.capacity )
2432             reserve(std::max(newSize, std::max((size_t)4, hdr.capacity*2)));
2433         for( i = hdr.size; i < newSize; i++ )
2434             hdr.data[i] = _Tp();
2435         hdr.size = newSize;
2436     }
2437
2438     Vector<_Tp>& push_back(const _Tp& elem)
2439     {
2440         if( hdr.size == hdr.capacity )
2441             reserve( std::max((size_t)4, hdr.capacity*2) );
2442         hdr.data[hdr.size++] = elem;
2443         return *this;
2444     }
2445
2446     Vector<_Tp>& pop_back()
2447     {
2448         if( hdr.size > 0 )
2449             --hdr.size;
2450         return *this;
2451     }
2452
2453     size_t size() const { return hdr.size; }
2454     size_t capacity() const { return hdr.capacity; }
2455     bool empty() const { return hdr.size == 0; }
2456     void clear() { resize(0); }
2457     int type() const { return DataType<_Tp>::type; }
2458
2459 protected:
2460     Hdr hdr;
2461 };
2462
2463
2464 template<typename _Tp> inline typename DataType<_Tp>::work_type
2465 dot(const Vector<_Tp>& v1, const Vector<_Tp>& v2)
2466 {
2467     typedef typename DataType<_Tp>::work_type _Tw;
2468     size_t i = 0, n = v1.size();
2469     assert(v1.size() == v2.size());
2470
2471     _Tw s = 0;
2472     const _Tp *ptr1 = &v1[0], *ptr2 = &v2[0];
2473     for( ; i < n; i++ )
2474         s += (_Tw)ptr1[i]*ptr2[i];
2475
2476     return s;
2477 }
2478
2479 // Multiply-with-Carry RNG
2480 inline RNG::RNG() { state = 0xffffffff; }
2481 inline RNG::RNG(uint64 _state) { state = _state ? _state : 0xffffffff; }
2482 inline unsigned RNG::next()
2483 {
2484     state = (uint64)(unsigned)state*CV_RNG_COEFF + (unsigned)(state >> 32);
2485     return (unsigned)state;
2486 }
2487
2488 inline RNG::operator uchar() { return (uchar)next(); }
2489 inline RNG::operator schar() { return (schar)next(); }
2490 inline RNG::operator ushort() { return (ushort)next(); }
2491 inline RNG::operator short() { return (short)next(); }
2492 inline RNG::operator unsigned() { return next(); }
2493 inline unsigned RNG::operator ()(unsigned N) {return (unsigned)uniform(0,N);}
2494 inline unsigned RNG::operator ()() {return next();}
2495 inline RNG::operator int() { return (int)next(); }
2496 // * (2^32-1)^-1
2497 inline RNG::operator float() { return next()*2.3283064365386962890625e-10f; }
2498 inline RNG::operator double()
2499 {
2500     unsigned t = next();
2501     return (((uint64)t << 32) | next())*5.4210108624275221700372640043497e-20;
2502 }
2503 inline int RNG::uniform(int a, int b) { return a == b ? a : (int)(next()%(b - a) + a); }
2504 inline float RNG::uniform(float a, float b) { return ((float)*this)*(b - a) + a; }
2505 inline double RNG::uniform(double a, double b) { return ((double)*this)*(b - a) + a; }
2506
2507 inline TermCriteria::TermCriteria() : type(0), maxCount(0), epsilon(0) {}
2508 inline TermCriteria::TermCriteria(int _type, int _maxCount, double _epsilon)
2509     : type(_type), maxCount(_maxCount), epsilon(_epsilon) {}
2510 inline TermCriteria::TermCriteria(const CvTermCriteria& criteria)
2511     : type(criteria.type), maxCount(criteria.max_iter), epsilon(criteria.epsilon) {}
2512 inline TermCriteria::operator CvTermCriteria() const
2513 { return cvTermCriteria(type, maxCount, epsilon); }
2514
2515 inline uchar* LineIterator::operator *() { return ptr; }
2516 inline LineIterator& LineIterator::operator ++()
2517 {
2518     int mask = err < 0 ? -1 : 0;
2519     err += minusDelta + (plusDelta & mask);
2520     ptr += minusStep + (plusStep & mask);
2521     return *this;
2522 }
2523 inline LineIterator LineIterator::operator ++(int)
2524 {
2525     LineIterator it = *this;
2526     ++(*this);
2527     return it;
2528 }
2529 inline Point LineIterator::pos() const
2530 {
2531     Point p;
2532     p.y = (int)((ptr - ptr0)/step);
2533     p.x = (int)(((ptr - ptr0) - p.y*step)/elemSize);
2534     return p;
2535 }
2536
2537 /////////////////////////////// AutoBuffer ////////////////////////////////////////
2538
2539 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::AutoBuffer()
2540 {
2541     ptr = buf;
2542     size = fixed_size;
2543 }
2544
2545 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::AutoBuffer(size_t _size)
2546 {
2547     ptr = buf;
2548     size = fixed_size;
2549     allocate(_size);
2550 }
2551
2552 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::~AutoBuffer()
2553 { deallocate(); }
2554
2555 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline void AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::allocate(size_t _size)
2556 {
2557     if(_size <= size)
2558         return;
2559     deallocate();
2560     if(_size > fixed_size)
2561     {
2562         ptr = cv::allocate<_Tp>(_size);
2563         size = _size;
2564     }
2565 }
2566
2567 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline void AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::deallocate()
2568 {
2569     if( ptr != buf )
2570     {
2571         cv::deallocate<_Tp>(ptr, size);
2572         ptr = buf;
2573         size = fixed_size;
2574     }
2575 }
2576
2577 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::operator _Tp* ()
2578 { return ptr; }
2579
2580 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::operator const _Tp* () const
2581 { return ptr; }
2582
2583 template<typename _Tp, size_t fixed_size> inline size_t AutoBuffer<_Tp, fixed_size>::getSize() const
2584 { return size; }
2585
2586
2587 /////////////////////////////////// Ptr ////////////////////////////////////////
2588
2589 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp>::Ptr() : obj(0), refcount(0) {}
2590 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp>::Ptr(_Tp* _obj) : obj(_obj)
2591 {
2592     if(obj)
2593     {
2594         refcount = (int*)fastMalloc(sizeof(*refcount));
2595         *refcount = 1;
2596     }
2597     else
2598         refcount = 0;
2599 }
2600
2601 template<typename _Tp> inline void Ptr<_Tp>::addref()
2602 { if( refcount ) CV_XADD(refcount, 1); }
2603
2604 template<typename _Tp> inline void Ptr<_Tp>::release()
2605 {
2606     if( refcount && CV_XADD(refcount, -1) == 1 )
2607     {
2608         delete_obj();
2609         fastFree(refcount);
2610     }
2611     refcount = 0;
2612     obj = 0;
2613 }
2614
2615 template<typename _Tp> inline void Ptr<_Tp>::delete_obj()
2616 {
2617     if( obj ) delete obj;
2618 }
2619
2620 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp>::~Ptr() { release(); }
2621
2622 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp>::Ptr(const Ptr<_Tp>& _ptr)
2623 {
2624     obj = _ptr.obj;
2625     refcount = _ptr.refcount;
2626     addref();
2627 }
2628
2629 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp>& Ptr<_Tp>::operator = (const Ptr<_Tp>& _ptr)
2630 {
2631     int* _refcount = _ptr.refcount;
2632     if( _refcount )
2633         CV_XADD(_refcount, 1);
2634     release();
2635     obj = _ptr.obj;
2636     refcount = _refcount;
2637     return *this;
2638 }
2639
2640 template<typename _Tp> inline _Tp* Ptr<_Tp>::operator -> () { return obj; }
2641 template<typename _Tp> inline const _Tp* Ptr<_Tp>::operator -> () const { return obj; }
2642
2643 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp>::operator _Tp* () { return obj; }
2644 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp>::operator const _Tp*() const { return obj; }
2645
2646 template<typename _Tp> inline bool Ptr<_Tp>::empty() const { return obj == 0; }
2647
2648 template<typename _Tp> template<typename _Tp2> Ptr<_Tp>::Ptr(const Ptr<_Tp2>& p)
2649     : obj(0), refcount(0)
2650 {
2651     if (p.empty())
2652         return;
2653
2654     _Tp* p_casted = dynamic_cast<_Tp*>(p.obj);
2655     if (!p_casted)
2656         return;
2657
2658     obj = p_casted;
2659     refcount = p.refcount;
2660     addref();
2661 }
2662
2663 template<typename _Tp> template<typename _Tp2> inline Ptr<_Tp2> Ptr<_Tp>::ptr()
2664 {
2665     Ptr<_Tp2> p;
2666     if( !obj )
2667         return p;
2668
2669     _Tp2* obj_casted = dynamic_cast<_Tp2*>(obj);
2670     if (!obj_casted)
2671         return p;
2672
2673     if( refcount )
2674         CV_XADD(refcount, 1);
2675
2676     p.obj = obj_casted;
2677     p.refcount = refcount;
2678     return p;
2679 }
2680
2681 template<typename _Tp> template<typename _Tp2> inline const Ptr<_Tp2> Ptr<_Tp>::ptr() const
2682 {
2683     Ptr<_Tp2> p;
2684     if( !obj )
2685         return p;
2686
2687     _Tp2* obj_casted = dynamic_cast<_Tp2*>(obj);
2688     if (!obj_casted)
2689         return p;
2690
2691     if( refcount )
2692         CV_XADD(refcount, 1);
2693
2694     p.obj = obj_casted;
2695     p.refcount = refcount;
2696     return p;
2697 }
2698
2699 //// specializied implementations of Ptr::delete_obj() for classic OpenCV types
2700
2701 template<> CV_EXPORTS void Ptr<CvMat>::delete_obj();
2702 template<> CV_EXPORTS void Ptr<IplImage>::delete_obj();
2703 template<> CV_EXPORTS void Ptr<CvMatND>::delete_obj();
2704 template<> CV_EXPORTS void Ptr<CvSparseMat>::delete_obj();
2705 template<> CV_EXPORTS void Ptr<CvMemStorage>::delete_obj();
2706 template<> CV_EXPORTS void Ptr<CvFileStorage>::delete_obj();
2707
2708 //////////////////////////////////////// XML & YAML I/O ////////////////////////////////////
2709
2710 CV_EXPORTS_W void write( FileStorage& fs, const string& name, int value );
2711 CV_EXPORTS_W void write( FileStorage& fs, const string& name, float value );
2712 CV_EXPORTS_W void write( FileStorage& fs, const string& name, double value );
2713 CV_EXPORTS_W void write( FileStorage& fs, const string& name, const string& value );
2714
2715 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const _Tp& value)
2716 { write(fs, string(), value); }
2717
2718 CV_EXPORTS void writeScalar( FileStorage& fs, int value );
2719 CV_EXPORTS void writeScalar( FileStorage& fs, float value );
2720 CV_EXPORTS void writeScalar( FileStorage& fs, double value );
2721 CV_EXPORTS void writeScalar( FileStorage& fs, const string& value );
2722
2723 template<> inline void write( FileStorage& fs, const int& value )
2724 {
2725     writeScalar(fs, value);
2726 }
2727
2728 template<> inline void write( FileStorage& fs, const float& value )
2729 {
2730     writeScalar(fs, value);
2731 }
2732
2733 template<> inline void write( FileStorage& fs, const double& value )
2734 {
2735     writeScalar(fs, value);
2736 }
2737
2738 template<> inline void write( FileStorage& fs, const string& value )
2739 {
2740     writeScalar(fs, value);
2741 }
2742
2743 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const Point_<_Tp>& pt )
2744 {
2745     write(fs, pt.x);
2746     write(fs, pt.y);
2747 }
2748
2749 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const Point3_<_Tp>& pt )
2750 {
2751     write(fs, pt.x);
2752     write(fs, pt.y);
2753     write(fs, pt.z);
2754 }
2755
2756 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const Size_<_Tp>& sz )
2757 {
2758     write(fs, sz.width);
2759     write(fs, sz.height);
2760 }
2761
2762 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const Complex<_Tp>& c )
2763 {
2764     write(fs, c.re);
2765     write(fs, c.im);
2766 }
2767
2768 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const Rect_<_Tp>& r )
2769 {
2770     write(fs, r.x);
2771     write(fs, r.y);
2772     write(fs, r.width);
2773     write(fs, r.height);
2774 }
2775
2776 template<typename _Tp, int cn> inline void write(FileStorage& fs, const Vec<_Tp, cn>& v )
2777 {
2778     for(int i = 0; i < cn; i++)
2779         write(fs, v.val[i]);
2780 }
2781
2782 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const Scalar_<_Tp>& s )
2783 {
2784     write(fs, s.val[0]);
2785     write(fs, s.val[1]);
2786     write(fs, s.val[2]);
2787     write(fs, s.val[3]);
2788 }
2789
2790 inline void write(FileStorage& fs, const Range& r )
2791 {
2792     write(fs, r.start);
2793     write(fs, r.end);
2794 }
2795
2796 class CV_EXPORTS WriteStructContext
2797 {
2798 public:
2799     WriteStructContext(FileStorage& _fs, const string& name,
2800         int flags, const string& typeName=string());
2801     ~WriteStructContext();
2802     FileStorage* fs;
2803 };
2804
2805 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Point_<_Tp>& pt )
2806 {
2807     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2808     write(fs, pt.x);
2809     write(fs, pt.y);
2810 }
2811
2812 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Point3_<_Tp>& pt )
2813 {
2814     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2815     write(fs, pt.x);
2816     write(fs, pt.y);
2817     write(fs, pt.z);
2818 }
2819
2820 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Size_<_Tp>& sz )
2821 {
2822     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2823     write(fs, sz.width);
2824     write(fs, sz.height);
2825 }
2826
2827 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Complex<_Tp>& c )
2828 {
2829     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2830     write(fs, c.re);
2831     write(fs, c.im);
2832 }
2833
2834 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Rect_<_Tp>& r )
2835 {
2836     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2837     write(fs, r.x);
2838     write(fs, r.y);
2839     write(fs, r.width);
2840     write(fs, r.height);
2841 }
2842
2843 template<typename _Tp, int cn> inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Vec<_Tp, cn>& v )
2844 {
2845     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2846     for(int i = 0; i < cn; i++)
2847         write(fs, v.val[i]);
2848 }
2849
2850 template<typename _Tp> inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Scalar_<_Tp>& s )
2851 {
2852     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2853     write(fs, s.val[0]);
2854     write(fs, s.val[1]);
2855     write(fs, s.val[2]);
2856     write(fs, s.val[3]);
2857 }
2858
2859 inline void write(FileStorage& fs, const string& name, const Range& r )
2860 {
2861     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+CV_NODE_FLOW);
2862     write(fs, r.start);
2863     write(fs, r.end);
2864 }
2865
2866 template<typename _Tp, int numflag> class VecWriterProxy
2867 {
2868 public:
2869     VecWriterProxy( FileStorage* _fs ) : fs(_fs) {}
2870     void operator()(const vector<_Tp>& vec) const
2871     {
2872         size_t i, count = vec.size();
2873         for( i = 0; i < count; i++ )
2874             write( *fs, vec[i] );
2875     }
2876     FileStorage* fs;
2877 };
2878
2879 template<typename _Tp> class VecWriterProxy<_Tp,1>
2880 {
2881 public:
2882     VecWriterProxy( FileStorage* _fs ) : fs(_fs) {}
2883     void operator()(const vector<_Tp>& vec) const
2884     {
2885         int _fmt = DataType<_Tp>::fmt;
2886         char fmt[] = { (char)((_fmt>>8)+'1'), (char)_fmt, '\0' };
2887         fs->writeRaw( string(fmt), !vec.empty() ? (uchar*)&vec[0] : 0, vec.size()*sizeof(_Tp) );
2888     }
2889     FileStorage* fs;
2890 };
2891
2892 template<typename _Tp> static inline void write( FileStorage& fs, const vector<_Tp>& vec )
2893 {
2894     VecWriterProxy<_Tp, DataType<_Tp>::fmt != 0> w(&fs);
2895     w(vec);
2896 }
2897
2898 template<typename _Tp> static inline void write( FileStorage& fs, const string& name,
2899                                                 const vector<_Tp>& vec )
2900 {
2901     WriteStructContext ws(fs, name, CV_NODE_SEQ+(DataType<_Tp>::fmt != 0 ? CV_NODE_FLOW : 0));
2902     write(fs, vec);
2903 }
2904
2905 CV_EXPORTS_W void write( FileStorage& fs, const string& name, const Mat& value );
2906 CV_EXPORTS void write( FileStorage& fs, const string& name, const SparseMat& value );
2907
2908 template<typename _Tp> static inline FileStorage& operator << (FileStorage& fs, const _Tp& value)
2909 {
2910     if( !fs.isOpened() )
2911         return fs;
2912     if( fs.state == FileStorage::NAME_EXPECTED + FileStorage::INSIDE_MAP )
2913         CV_Error( CV_StsError, "No element name has been given" );
2914     write( fs, fs.elname, value );
2915     if( fs.state & FileStorage::INSIDE_MAP )
2916         fs.state = FileStorage::NAME_EXPECTED + FileStorage::INSIDE_MAP;
2917     return fs;
2918 }
2919
2920 CV_EXPORTS FileStorage& operator << (FileStorage& fs, const string& str);
2921
2922 static inline FileStorage& operator << (FileStorage& fs, const char* str)
2923 { return (fs << string(str)); }
2924
2925 static inline FileStorage& operator << (FileStorage& fs, char* value)
2926 { return (fs << string(value)); }
2927
2928 inline FileNode::FileNode() : fs(0), node(0) {}
2929 inline FileNode::FileNode(const CvFileStorage* _fs, const CvFileNode* _node)
2930     : fs(_fs), node(_node) {}
2931
2932 inline FileNode::FileNode(const FileNode& _node) : fs(_node.fs), node(_node.node) {}
2933
2934 inline int FileNode::type() const { return !node ? NONE : (node->tag & TYPE_MASK); }
2935 inline bool FileNode::empty() const { return node == 0; }
2936 inline bool FileNode::isNone() const { return type() == NONE; }
2937 inline bool FileNode::isSeq() const { return type() == SEQ; }
2938 inline bool FileNode::isMap() const { return type() == MAP; }
2939 inline bool FileNode::isInt() const { return type() == INT; }
2940 inline bool FileNode::isReal() const { return type() == REAL; }
2941 inline bool FileNode::isString() const { return type() == STR; }
2942 inline bool FileNode::isNamed() const { return !node ? false : (node->tag & NAMED) != 0; }
2943 inline size_t FileNode::size() const
2944 {
2945     int t = type();
2946     return t == MAP ? (size_t)((CvSet*)node->data.map)->active_count :
2947         t == SEQ ? (size_t)node->data.seq->total : (size_t)!isNone();
2948 }
2949
2950 inline CvFileNode* FileNode::operator *() { return (CvFileNode*)node; }
2951 inline const CvFileNode* FileNode::operator* () const { return node; }
2952
2953 static inline void read(const FileNode& node, int& value, int default_value)
2954 {
2955     value = !node.node ? default_value :
2956     CV_NODE_IS_INT(node.node->tag) ? node.node->data.i :
2957     CV_NODE_IS_REAL(node.node->tag) ? cvRound(node.node->data.f) : 0x7fffffff;
2958 }
2959
2960 static inline void read(const FileNode& node, bool& value, bool default_value)
2961 {
2962     int temp; read(node, temp, (int)default_value);
2963     value = temp != 0;
2964 }
2965
2966 static inline void read(const FileNode& node, uchar& value, uchar default_value)
2967 {
2968     int temp; read(node, temp, (int)default_value);
2969     value = saturate_cast<uchar>(temp);
2970 }
2971
2972 static inline void read(const FileNode& node, schar& value, schar default_value)
2973 {
2974     int temp; read(node, temp, (int)default_value);
2975     value = saturate_cast<schar>(temp);
2976 }
2977
2978 static inline void read(const FileNode& node, ushort& value, ushort default_value)
2979 {
2980     int temp; read(node, temp, (int)default_value);
2981     value = saturate_cast<ushort>(temp);
2982 }
2983
2984 static inline void read(const FileNode& node, short& value, short default_value)
2985 {
2986     int temp; read(node, temp, (int)default_value);
2987     value = saturate_cast<short>(temp);
2988 }
2989
2990 static inline void read(const FileNode& node, float& value, float default_value)
2991 {
2992     value = !node.node ? default_value :
2993         CV_NODE_IS_INT(node.node->tag) ? (float)node.node->data.i :
2994         CV_NODE_IS_REAL(node.node->tag) ? (float)node.node->data.f : 1e30f;
2995 }
2996
2997 static inline void read(const FileNode& node, double& value, double default_value)
2998 {
2999     value = !node.node ? default_value :
3000         CV_NODE_IS_INT(node.node->tag) ? (double)node.node->data.i :
3001         CV_NODE_IS_REAL(node.node->tag) ? node.node->data.f : 1e300;
3002 }
3003
3004 static inline void read(const FileNode& node, string& value, const string& default_value)
3005 {
3006     value = !node.node ? default_value : CV_NODE_IS_STRING(node.node->tag) ? string(node.node->data.str.ptr) : string("");
3007 }
3008
3009 template<typename _Tp> static inline void read(const FileNode& node, Point_<_Tp>& value, const Point_<_Tp>& default_value)
3010 {
3011     vector<_Tp> temp; FileNodeIterator it = node.begin(); it >> temp;
3012     value = temp.size() != 2 ? default_value : Point_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(temp[0]), saturate_cast<_Tp>(temp[1]));
3013 }
3014
3015 template<typename _Tp> static inline void read(const FileNode& node, Point3_<_Tp>& value, const Point3_<_Tp>& default_value)
3016 {
3017     vector<_Tp> temp; FileNodeIterator it = node.begin(); it >> temp;
3018     value = temp.size() != 3 ? default_value : Point3_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(temp[0]), saturate_cast<_Tp>(temp[1]),
3019                                                             saturate_cast<_Tp>(temp[2]));
3020 }
3021
3022 template<typename _Tp> static inline void read(const FileNode& node, Size_<_Tp>& value, const Size_<_Tp>& default_value)
3023 {
3024     vector<_Tp> temp; FileNodeIterator it = node.begin(); it >> temp;
3025     value = temp.size() != 2 ? default_value : Size_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(temp[0]), saturate_cast<_Tp>(temp[1]));
3026 }
3027
3028 template<typename _Tp> static inline void read(const FileNode& node, Complex<_Tp>& value, const Complex<_Tp>& default_value)
3029 {
3030     vector<_Tp> temp; FileNodeIterator it = node.begin(); it >> temp;
3031     value = temp.size() != 2 ? default_value : Complex<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(temp[0]), saturate_cast<_Tp>(temp[1]));
3032 }
3033
3034 template<typename _Tp> static inline void read(const FileNode& node, Rect_<_Tp>& value, const Rect_<_Tp>& default_value)
3035 {
3036     vector<_Tp> temp; FileNodeIterator it = node.begin(); it >> temp;
3037     value = temp.size() != 4 ? default_value : Rect_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(temp[0]), saturate_cast<_Tp>(temp[1]),
3038                                                           saturate_cast<_Tp>(temp[2]), saturate_cast<_Tp>(temp[3]));
3039 }
3040
3041 template<typename _Tp, int cn> static inline void read(const FileNode& node, Vec<_Tp, cn>& value, const Vec<_Tp, cn>& default_value)
3042 {
3043     vector<_Tp> temp; FileNodeIterator it = node.begin(); it >> temp;
3044     value = temp.size() != cn ? default_value : Vec<_Tp, cn>(&temp[0]);
3045 }
3046
3047 template<typename _Tp> static inline void read(const FileNode& node, Scalar_<_Tp>& value, const Scalar_<_Tp>& default_value)
3048 {
3049     vector<_Tp> temp; FileNodeIterator it = node.begin(); it >> temp;
3050     value = temp.size() != 4 ? default_value : Scalar_<_Tp>(saturate_cast<_Tp>(temp[0]), saturate_cast<_Tp>(temp[1]),
3051                                                             saturate_cast<_Tp>(temp[2]), saturate_cast<_Tp>(temp[3]));
3052 }
3053
3054 static inline void read(const FileNode& node, Range& value, const Range& default_value)
3055 {
3056     Point2i temp(value.start, value.end); const Point2i default_temp = Point2i(default_value.start, default_value.end);
3057     read(node, temp, default_temp);
3058     value.start = temp.x; value.end = temp.y;
3059 }
3060
3061 CV_EXPORTS_W void read(const FileNode& node, Mat& mat, const Mat& default_mat=Mat() );
3062 CV_EXPORTS void read(const FileNode& node, SparseMat& mat, const SparseMat& default_mat=SparseMat() );
3063
3064 inline FileNode::operator int() const
3065 {
3066     int value;
3067     read(*this, value, 0);
3068     return value;
3069 }
3070 inline FileNode::operator float() const
3071 {
3072     float value;
3073     read(*this, value, 0.f);
3074     return value;
3075 }
3076 inline FileNode::operator double() const
3077 {
3078     double value;
3079     read(*this, value, 0.);
3080     return value;
3081 }
3082 inline FileNode::operator string() const
3083 {
3084     string value;
3085     read(*this, value, value);
3086     return value;
3087 }
3088
3089 inline void FileNode::readRaw( const string& fmt, uchar* vec, size_t len ) const
3090 {
3091     begin().readRaw( fmt, vec, len );
3092 }
3093
3094 template<typename _Tp, int numflag> class VecReaderProxy
3095 {
3096 public:
3097     VecReaderProxy( FileNodeIterator* _it ) : it(_it) {}
3098     void operator()(vector<_Tp>& vec, size_t count) const
3099     {
3100         count = std::min(count, it->remaining);
3101         vec.resize(count);
3102         for( size_t i = 0; i < count; i++, ++(*it) )
3103             read(**it, vec[i], _Tp());
3104     }
3105     FileNodeIterator* it;
3106 };
3107
3108 template<typename _Tp> class VecReaderProxy<_Tp,1>
3109 {
3110 public:
3111     VecReaderProxy( FileNodeIterator* _it ) : it(_it) {}
3112     void operator()(vector<_Tp>& vec, size_t count) const
3113     {
3114         size_t remaining = it->remaining, cn = DataType<_Tp>::channels;
3115         int _fmt = DataType<_Tp>::fmt;
3116         char fmt[] = { (char)((_fmt>>8)+'1'), (char)_fmt, '\0' };
3117         size_t remaining1 = remaining/cn;
3118         count = count < remaining1 ? count : remaining1;
3119         vec.resize(count);
3120         it->readRaw( string(fmt), !vec.empty() ? (uchar*)&vec[0] : 0, count*sizeof(_Tp) );
3121     }
3122     FileNodeIterator* it;
3123 };
3124
3125 template<typename _Tp> static inline void
3126 read( FileNodeIterator& it, vector<_Tp>& vec, size_t maxCount=(size_t)INT_MAX )
3127 {
3128     VecReaderProxy<_Tp, DataType<_Tp>::fmt != 0> r(&it);
3129     r(vec, maxCount);
3130 }
3131
3132 template<typename _Tp> static inline void
3133 read( const FileNode& node, vector<_Tp>& vec, const vector<_Tp>& default_value=vector<_Tp>() )
3134 {
3135     if(!node.node)
3136         vec = default_value;
3137     else
3138     {
3139         FileNodeIterator it = node.begin();
3140         read( it, vec );
3141     }
3142 }
3143
3144 inline FileNodeIterator FileNode::begin() const
3145 {
3146     return FileNodeIterator(fs, node);
3147 }
3148
3149 inline FileNodeIterator FileNode::end() const
3150 {
3151     return FileNodeIterator(fs, node, size());
3152 }
3153
3154 inline FileNode FileNodeIterator::operator *() const
3155 { return FileNode(fs, (const CvFileNode*)(void*)reader.ptr); }
3156
3157 inline FileNode FileNodeIterator::operator ->() const
3158 { return FileNode(fs, (const CvFileNode*)(void*)reader.ptr); }
3159
3160 template<typename _Tp> static inline FileNodeIterator& operator >> (FileNodeIterator& it, _Tp& value)
3161 { read( *it, value, _Tp()); return ++it; }
3162
3163 template<typename _Tp> static inline
3164 FileNodeIterator& operator >> (FileNodeIterator& it, vector<_Tp>& vec)
3165 {
3166     VecReaderProxy<_Tp, DataType<_Tp>::fmt != 0> r(&it);
3167     r(vec, (size_t)INT_MAX);
3168     return it;
3169 }
3170
3171 template<typename _Tp> static inline void operator >> (const FileNode& n, _Tp& value)
3172 { read( n, value, _Tp()); }
3173
3174 template<typename _Tp> static inline void operator >> (const FileNode& n, vector<_Tp>& vec)
3175 { FileNodeIterator it = n.begin(); it >> vec; }
3176
3177 static inline bool operator == (const FileNodeIterator& it1, const FileNodeIterator& it2)
3178 {
3179     return it1.fs == it2.fs && it1.container == it2.container &&
3180         it1.reader.ptr == it2.reader.ptr && it1.remaining == it2.remaining;
3181 }
3182
3183 static inline bool operator != (const FileNodeIterator& it1, const FileNodeIterator& it2)
3184 {
3185     return !(it1 == it2);
3186 }
3187
3188 static inline ptrdiff_t operator - (const FileNodeIterator& it1, const FileNodeIterator& it2)
3189 {
3190     return it2.remaining - it1.remaining;
3191 }
3192
3193 static inline bool operator < (const FileNodeIterator& it1, const FileNodeIterator& it2)
3194 {
3195     return it1.remaining > it2.remaining;
3196 }
3197
3198 inline FileNode FileStorage::getFirstTopLevelNode() const
3199 {
3200     FileNode r = root();
3201     FileNodeIterator it = r.begin();
3202     return it != r.end() ? *it : FileNode();
3203 }
3204
3205 //////////////////////////////////////// Various algorithms ////////////////////////////////////
3206
3207 template<typename _Tp> static inline _Tp gcd(_Tp a, _Tp b)
3208 {
3209     if( a < b )
3210         std::swap(a, b);
3211     while( b > 0 )
3212     {
3213         _Tp r = a % b;
3214         a = b;
3215         b = r;
3216     }
3217     return a;
3218 }
3219
3220 /****************************************************************************************\
3221
3222   Generic implementation of QuickSort algorithm
3223   Use it as: vector<_Tp> a; ... sort(a,<less_than_predictor>);
3224
3225   The current implementation was derived from *BSD system qsort():
3226
3227     * Copyright (c) 1992, 1993
3228     *  The Regents of the University of California.  All rights reserved.
3229     *
3230     * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
3231     * modification, are permitted provided that the following conditions
3232     * are met:
3233     * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
3234     *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
3235     * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
3236     *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
3237     *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
3238     * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
3239     *    must display the following acknowledgement:
3240     *  This product includes software developed by the University of
3241     *  California, Berkeley and its contributors.
3242     * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
3243     *    may be used to endorse or promote products derived from this software
3244     *    without specific prior written permission.
3245     *
3246     * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
3247     * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
3248     * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
3249     * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
3250     * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
3251     * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
3252     * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
3253     * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
3254     * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
3255     * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
3256     * SUCH DAMAGE.
3257
3258 \****************************************************************************************/
3259
3260 template<typename _Tp, class _LT> void sort( vector<_Tp>& vec, _LT LT=_LT() )
3261 {
3262     int isort_thresh = 7;
3263     int sp = 0;
3264
3265     struct
3266     {
3267         _Tp *lb;
3268         _Tp *ub;
3269     } stack[48];
3270
3271     size_t total = vec.size();
3272
3273     if( total <= 1 )
3274         return;
3275
3276     _Tp* arr = &vec[0];
3277     stack[0].lb = arr;
3278     stack[0].ub = arr + (total - 1);
3279
3280     while( sp >= 0 )
3281     {
3282         _Tp* left = stack[sp].lb;
3283         _Tp* right = stack[sp--].ub;
3284
3285         for(;;)
3286         {
3287             int i, n = (int)(right - left) + 1, m;
3288             _Tp* ptr;
3289             _Tp* ptr2;
3290
3291             if( n <= isort_thresh )
3292             {
3293             insert_sort:
3294                 for( ptr = left + 1; ptr <= right; ptr++ )
3295                 {
3296                     for( ptr2 = ptr; ptr2 > left && LT(ptr2[0],ptr2[-1]); ptr2--)
3297                         std::swap( ptr2[0], ptr2[-1] );
3298                 }
3299                 break;
3300             }
3301             else
3302             {
3303                 _Tp* left0;
3304                 _Tp* left1;
3305                 _Tp* right0;
3306                 _Tp* right1;
3307                 _Tp* pivot;
3308                 _Tp* a;
3309                 _Tp* b;
3310                 _Tp* c;
3311                 int swap_cnt = 0;
3312
3313                 left0 = left;
3314                 right0 = right;
3315                 pivot = left + (n/2);
3316
3317                 if( n > 40 )
3318                 {
3319                     int d = n / 8;
3320                     a = left, b = left + d, c = left + 2*d;
3321                     left = LT(*a, *b) ? (LT(*b, *c) ? b : (LT(*a, *c) ? c : a))
3322                                       : (LT(*c, *b) ? b : (LT(*a, *c) ? a : c));
3323
3324                     a = pivot - d, b = pivot, c = pivot + d;
3325                     pivot = LT(*a, *b) ? (LT(*b, *c) ? b : (LT(*a, *c) ? c : a))
3326                                       : (LT(*c, *b) ? b : (LT(*a, *c) ? a : c));
3327
3328                     a = right - 2*d, b = right - d, c = right;
3329                     right = LT(*a, *b) ? (LT(*b, *c) ? b : (LT(*a, *c) ? c : a))
3330                                       : (LT(*c, *b) ? b : (LT(*a, *c) ? a : c));
3331                 }
3332
3333                 a = left, b = pivot, c = right;
3334                 pivot = LT(*a, *b) ? (LT(*b, *c) ? b : (LT(*a, *c) ? c : a))
3335                                    : (LT(*c, *b) ? b : (LT(*a, *c) ? a : c));
3336                 if( pivot != left0 )
3337                 {
3338                     std::swap( *pivot, *left0 );
3339                     pivot = left0;
3340                 }
3341                 left = left1 = left0 + 1;
3342                 right = right1 = right0;
3343
3344                 for(;;)
3345                 {
3346                     while( left <= right && !LT(*pivot, *left) )
3347                     {
3348                         if( !LT(*left, *pivot) )
3349                         {
3350                             if( left > left1 )
3351                                 std::swap( *left1, *left );
3352                             swap_cnt = 1;
3353                             left1++;
3354                         }
3355                         left++;
3356                     }
3357
3358                     while( left <= right && !LT(*right, *pivot) )
3359                     {
3360                         if( !LT(*pivot, *right) )
3361                         {
3362                             if( right < right1 )
3363                                 std::swap( *right1, *right );
3364                             swap_cnt = 1;
3365                             right1--;
3366                         }
3367                         right--;
3368                     }
3369
3370                     if( left > right )
3371                         break;
3372                     std::swap( *left, *right );
3373                     swap_cnt = 1;
3374                     left++;
3375                     right--;
3376                 }
3377
3378                 if( swap_cnt == 0 )
3379                 {
3380                     left = left0, right = right0;
3381                     goto insert_sort;
3382                 }
3383
3384                 n = std::min( (int)(left1 - left0), (int)(left - left1) );
3385                 for( i = 0; i < n; i++ )
3386                     std::swap( left0[i], left[i-n] );
3387
3388                 n = std::min( (int)(right0 - right1), (int)(right1 - right) );
3389                 for( i = 0; i < n; i++ )
3390                     std::swap( left[i], right0[i-n+1] );
3391                 n = (int)(left - left1);
3392                 m = (int)(right1 - right);
3393                 if( n > 1 )
3394                 {
3395                     if( m > 1 )
3396                     {
3397                         if( n > m )
3398                         {
3399                             stack[++sp].lb = left0;
3400                             stack[sp].ub = left0 + n - 1;
3401                             left = right0 - m + 1, right = right0;
3402                         }
3403                         else
3404                         {
3405                             stack[++sp].lb = right0 - m + 1;
3406                             stack[sp].ub = right0;
3407                             left = left0, right = left0 + n - 1;
3408                         }
3409                     }
3410                     else
3411                         left = left0, right = left0 + n - 1;
3412                 }
3413                 else if( m > 1 )
3414                     left = right0 - m + 1, right = right0;
3415                 else
3416                     break;
3417             }
3418         }
3419     }
3420 }
3421
3422 template<typename _Tp> class LessThan
3423 {
3424 public:
3425     bool operator()(const _Tp& a, const _Tp& b) const { return a < b; }
3426 };
3427
3428 template<typename _Tp> class GreaterEq
3429 {
3430 public:
3431     bool operator()(const _Tp& a, const _Tp& b) const { return a >= b; }
3432 };
3433
3434 template<typename _Tp> class LessThanIdx
3435 {
3436 public:
3437     LessThanIdx( const _Tp* _arr ) : arr(_arr) {}
3438     bool operator()(int a, int b) const { return arr[a] < arr[b]; }
3439     const _Tp* arr;
3440 };
3441
3442 template<typename _Tp> class GreaterEqIdx
3443 {
3444 public:
3445     GreaterEqIdx( const _Tp* _arr ) : arr(_arr) {}
3446     bool operator()(int a, int b) const { return arr[a] >= arr[b]; }
3447     const _Tp* arr;
3448 };
3449
3450
3451 // This function splits the input sequence or set into one or more equivalence classes and
3452 // returns the vector of labels - 0-based class indexes for each element.
3453 // predicate(a,b) returns true if the two sequence elements certainly belong to the same class.
3454 //
3455 // The algorithm is described in "Introduction to Algorithms"
3456 // by Cormen, Leiserson and Rivest, the chapter "Data structures for disjoint sets"
3457 template<typename _Tp, class _EqPredicate> int
3458 partition( const vector<_Tp>& _vec, vector<int>& labels,
3459            _EqPredicate predicate=_EqPredicate())
3460 {
3461     int i, j, N = (int)_vec.size();
3462     const _Tp* vec = &_vec[0];
3463
3464     const int PARENT=0;
3465     const int RANK=1;
3466
3467     vector<int> _nodes(N*2);
3468     int (*nodes)[2] = (int(*)[2])&_nodes[0];
3469
3470     // The first O(N) pass: create N single-vertex trees
3471     for(i = 0; i < N; i++)
3472     {
3473         nodes[i][PARENT]=-1;
3474         nodes[i][RANK] = 0;
3475     }
3476
3477     // The main O(N^2) pass: merge connected components
3478     for( i = 0; i < N; i++ )
3479     {
3480         int root = i;
3481
3482         // find root
3483         while( nodes[root][PARENT] >= 0 )
3484             root = nodes[root][PARENT];
3485
3486         for( j = 0; j < N; j++ )
3487         {
3488             if( i == j || !predicate(vec[i], vec[j]))
3489                 continue;
3490             int root2 = j;
3491
3492             while( nodes[root2][PARENT] >= 0 )
3493                 root2 = nodes[root2][PARENT];
3494
3495             if( root2 != root )
3496             {
3497                 // unite both trees
3498                 int rank = nodes[root][RANK], rank2 = nodes[root2][RANK];
3499                 if( rank > rank2 )
3500                     nodes[root2][PARENT] = root;
3501                 else
3502                 {
3503                     nodes[root][PARENT] = root2;
3504                     nodes[root2][RANK] += rank == rank2;
3505                     root = root2;
3506                 }
3507                 assert( nodes[root][PARENT] < 0 );
3508
3509                 int k = j, parent;
3510
3511                 // compress the path from node2 to root
3512                 while( (parent = nodes[k][PARENT]) >= 0 )
3513                 {
3514                     nodes[k][PARENT] = root;
3515                     k = parent;
3516                 }
3517
3518                 // compress the path from node to root
3519                 k = i;
3520                 while( (parent = nodes[k][PARENT]) >= 0 )
3521                 {
3522                     nodes[k][PARENT] = root;
3523                     k = parent;
3524                 }
3525             }
3526         }
3527     }
3528
3529     // Final O(N) pass: enumerate classes
3530     labels.resize(N);
3531     int nclasses = 0;
3532
3533     for( i = 0; i < N; i++ )
3534     {
3535         int root = i;
3536         while( nodes[root][PARENT] >= 0 )
3537             root = nodes[root][PARENT];
3538         // re-use the rank as the class label
3539         if( nodes[root][RANK] >= 0 )
3540             nodes[root][RANK] = ~nclasses++;
3541         labels[i] = ~nodes[root][RANK];
3542     }
3543
3544     return nclasses;
3545 }
3546
3547
3548 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
3549
3550 // bridge C++ => C Seq API
3551 CV_EXPORTS schar*  seqPush( CvSeq* seq, const void* element=0);
3552 CV_EXPORTS schar*  seqPushFront( CvSeq* seq, const void* element=0);
3553 CV_EXPORTS void  seqPop( CvSeq* seq, void* element=0);
3554 CV_EXPORTS void  seqPopFront( CvSeq* seq, void* element=0);
3555 CV_EXPORTS void  seqPopMulti( CvSeq* seq, void* elements,
3556                               int count, int in_front=0 );
3557 CV_EXPORTS void  seqRemove( CvSeq* seq, int index );
3558 CV_EXPORTS void  clearSeq( CvSeq* seq );
3559 CV_EXPORTS schar*  getSeqElem( const CvSeq* seq, int index );
3560 CV_EXPORTS void  seqRemoveSlice( CvSeq* seq, CvSlice slice );
3561 CV_EXPORTS void  seqInsertSlice( CvSeq* seq, int before_index, const CvArr* from_arr );
3562
3563 template<typename _Tp> inline Seq<_Tp>::Seq() : seq(0) {}
3564 template<typename _Tp> inline Seq<_Tp>::Seq( const CvSeq* _seq ) : seq((CvSeq*)_seq)
3565 {
3566     CV_Assert(!_seq || _seq->elem_size == sizeof(_Tp));
3567 }
3568
3569 template<typename _Tp> inline Seq<_Tp>::Seq( MemStorage& storage,
3570                                              int headerSize )
3571 {
3572     CV_Assert(headerSize >= (int)sizeof(CvSeq));
3573     seq = cvCreateSeq(DataType<_Tp>::type, headerSize, sizeof(_Tp), storage);
3574 }
3575
3576 template<typename _Tp> inline _Tp& Seq<_Tp>::operator [](int idx)
3577 { return *(_Tp*)getSeqElem(seq, idx); }
3578
3579 template<typename _Tp> inline const _Tp& Seq<_Tp>::operator [](int idx) const
3580 { return *(_Tp*)getSeqElem(seq, idx); }
3581
3582 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp> Seq<_Tp>::begin() const
3583 { return SeqIterator<_Tp>(*this); }
3584
3585 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp> Seq<_Tp>::end() const
3586 { return SeqIterator<_Tp>(*this, true); }
3587
3588 template<typename _Tp> inline size_t Seq<_Tp>::size() const
3589 { return seq ? seq->total : 0; }
3590
3591 template<typename _Tp> inline int Seq<_Tp>::type() const
3592 { return seq ? CV_MAT_TYPE(seq->flags) : 0; }
3593
3594 template<typename _Tp> inline int Seq<_Tp>::depth() const
3595 { return seq ? CV_MAT_DEPTH(seq->flags) : 0; }
3596
3597 template<typename _Tp> inline int Seq<_Tp>::channels() const
3598 { return seq ? CV_MAT_CN(seq->flags) : 0; }
3599
3600 template<typename _Tp> inline size_t Seq<_Tp>::elemSize() const
3601 { return seq ? seq->elem_size : 0; }
3602
3603 template<typename _Tp> inline size_t Seq<_Tp>::index(const _Tp& elem) const
3604 { return cvSeqElemIdx(seq, &elem); }
3605
3606 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::push_back(const _Tp& elem)
3607 { cvSeqPush(seq, &elem); }
3608
3609 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::push_front(const _Tp& elem)
3610 { cvSeqPushFront(seq, &elem); }
3611
3612 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::push_back(const _Tp* elem, size_t count)
3613 { cvSeqPushMulti(seq, elem, (int)count, 0); }
3614
3615 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::push_front(const _Tp* elem, size_t count)
3616 { cvSeqPushMulti(seq, elem, (int)count, 1); }
3617
3618 template<typename _Tp> inline _Tp& Seq<_Tp>::back()
3619 { return *(_Tp*)getSeqElem(seq, -1); }
3620
3621 template<typename _Tp> inline const _Tp& Seq<_Tp>::back() const
3622 { return *(const _Tp*)getSeqElem(seq, -1); }
3623
3624 template<typename _Tp> inline _Tp& Seq<_Tp>::front()
3625 { return *(_Tp*)getSeqElem(seq, 0); }
3626
3627 template<typename _Tp> inline const _Tp& Seq<_Tp>::front() const
3628 { return *(const _Tp*)getSeqElem(seq, 0); }
3629
3630 template<typename _Tp> inline bool Seq<_Tp>::empty() const
3631 { return !seq || seq->total == 0; }
3632
3633 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::clear()
3634 { if(seq) clearSeq(seq); }
3635
3636 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::pop_back()
3637 { seqPop(seq); }
3638
3639 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::pop_front()
3640 { seqPopFront(seq); }
3641
3642 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::pop_back(_Tp* elem, size_t count)
3643 { seqPopMulti(seq, elem, (int)count, 0); }
3644
3645 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::pop_front(_Tp* elem, size_t count)
3646 { seqPopMulti(seq, elem, (int)count, 1); }
3647
3648 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::insert(int idx, const _Tp& elem)
3649 { seqInsert(seq, idx, &elem); }
3650
3651 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::insert(int idx, const _Tp* elems, size_t count)
3652 {
3653     CvMat m = cvMat(1, count, DataType<_Tp>::type, elems);
3654     seqInsertSlice(seq, idx, &m);
3655 }
3656
3657 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::remove(int idx)
3658 { seqRemove(seq, idx); }
3659
3660 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::remove(const Range& r)
3661 { seqRemoveSlice(seq, r); }
3662
3663 template<typename _Tp> inline void Seq<_Tp>::copyTo(vector<_Tp>& vec, const Range& range) const
3664 {
3665     size_t len = !seq ? 0 : range == Range::all() ? seq->total : range.end - range.start;
3666     vec.resize(len);
3667     if( seq && len )
3668         cvCvtSeqToArray(seq, &vec[0], range);
3669 }
3670
3671 template<typename _Tp> inline Seq<_Tp>::operator vector<_Tp>() const
3672 {
3673     vector<_Tp> vec;
3674     copyTo(vec);
3675     return vec;
3676 }
3677
3678 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp>::SeqIterator()
3679 { memset(this, 0, sizeof(*this)); }
3680
3681 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp>::SeqIterator(const Seq<_Tp>& _seq, bool seekEnd)
3682 {
3683     cvStartReadSeq(_seq.seq, this);
3684     index = seekEnd ? _seq.seq->total : 0;
3685 }
3686
3687 template<typename _Tp> inline void SeqIterator<_Tp>::seek(size_t pos)
3688 {
3689     cvSetSeqReaderPos(this, (int)pos, false);
3690     index = pos;
3691 }
3692
3693 template<typename _Tp> inline size_t SeqIterator<_Tp>::tell() const
3694 { return index; }
3695
3696 template<typename _Tp> inline _Tp& SeqIterator<_Tp>::operator *()
3697 { return *(_Tp*)ptr; }
3698
3699 template<typename _Tp> inline const _Tp& SeqIterator<_Tp>::operator *() const
3700 { return *(const _Tp*)ptr; }
3701
3702 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp>& SeqIterator<_Tp>::operator ++()
3703 {
3704     CV_NEXT_SEQ_ELEM(sizeof(_Tp), *this);
3705     if( ++index >= seq->total*2 )
3706         index = 0;
3707     return *this;
3708 }
3709
3710 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp> SeqIterator<_Tp>::operator ++(int) const
3711 {
3712     SeqIterator<_Tp> it = *this;
3713     ++*this;
3714     return it;
3715 }
3716
3717 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp>& SeqIterator<_Tp>::operator --()
3718 {
3719     CV_PREV_SEQ_ELEM(sizeof(_Tp), *this);
3720     if( --index < 0 )
3721         index = seq->total*2-1;
3722     return *this;
3723 }
3724
3725 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp> SeqIterator<_Tp>::operator --(int) const
3726 {
3727     SeqIterator<_Tp> it = *this;
3728     --*this;
3729     return it;
3730 }
3731
3732 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp>& SeqIterator<_Tp>::operator +=(int delta)
3733 {
3734     cvSetSeqReaderPos(this, delta, 1);
3735     index += delta;
3736     int n = seq->total*2;
3737     if( index < 0 )
3738         index += n;
3739     if( index >= n )
3740         index -= n;
3741     return *this;
3742 }
3743
3744 template<typename _Tp> inline SeqIterator<_Tp>& SeqIterator<_Tp>::operator -=(int delta)
3745 {
3746     return (*this += -delta);
3747 }
3748
3749 template<typename _Tp> inline ptrdiff_t operator - (const SeqIterator<_Tp>& a,
3750                                                     const SeqIterator<_Tp>& b)
3751 {
3752     ptrdiff_t delta = a.index - b.index, n = a.seq->total;
3753     if( std::abs(static_cast<long>(delta)) > n )
3754         delta += delta < 0 ? n : -n;
3755     return delta;
3756 }
3757
3758 template<typename _Tp> inline bool operator == (const SeqIterator<_Tp>& a,
3759                                                 const SeqIterator<_Tp>& b)
3760 {
3761     return a.seq == b.seq && a.index == b.index;
3762 }
3763
3764 template<typename _Tp> inline bool operator != (const SeqIterator<_Tp>& a,
3765                                                 const SeqIterator<_Tp>& b)
3766 {
3767     return !(a == b);
3768 }
3769
3770
3771 template<typename _ClsName> struct RTTIImpl
3772 {
3773 public:
3774     static int isInstance(const void* ptr)
3775     {
3776         static _ClsName dummy;
3777         static void* dummyp = &dummy;
3778         union
3779         {
3780             const void* p;
3781             const void** pp;
3782         } a, b;
3783         a.p = dummyp;
3784         b.p = ptr;
3785         return *a.pp == *b.pp;
3786     }
3787     static void release(void** dbptr)
3788     {
3789         if(dbptr && *dbptr)
3790         {
3791             delete (_ClsName*)*dbptr;
3792             *dbptr = 0;
3793         }
3794     }
3795     static void* read(CvFileStorage* fs, CvFileNode* n)
3796     {
3797         FileNode fn(fs, n);
3798         _ClsName* obj = new _ClsName;
3799         if(obj->read(fn))
3800             return obj;
3801         delete obj;
3802         return 0;
3803     }
3804
3805     static void write(CvFileStorage* _fs, const char* name, const void* ptr, CvAttrList)
3806     {
3807         if(ptr && _fs)
3808         {
3809             FileStorage fs(_fs);
3810             fs.fs.addref();
3811             ((const _ClsName*)ptr)->write(fs, string(name));
3812         }
3813     }
3814
3815     static void* clone(const void* ptr)
3816     {
3817         if(!ptr)
3818             return 0;
3819         return new _ClsName(*(const _ClsName*)ptr);
3820     }
3821 };
3822
3823
3824 class CV_EXPORTS Formatter
3825 {
3826 public:
3827     virtual ~Formatter() {}
3828     virtual void write(std::ostream& out, const Mat& m, const int* params=0, int nparams=0) const = 0;
3829     virtual void write(std::ostream& out, const void* data, int nelems, int type,
3830                        const int* params=0, int nparams=0) const = 0;
3831     static const Formatter* get(const char* fmt="");
3832     static const Formatter* setDefault(const Formatter* fmt);
3833 };
3834
3835
3836 struct CV_EXPORTS Formatted
3837 {
3838     Formatted(const Mat& m, const Formatter* fmt,
3839               const vector<int>& params);
3840     Formatted(const Mat& m, const Formatter* fmt,
3841               const int* params=0);
3842     Mat mtx;
3843     const Formatter* fmt;
3844     vector<int> params;
3845 };
3846
3847 static inline Formatted format(const Mat& mtx, const char* fmt,
3848                                const vector<int>& params=vector<int>())
3849 {
3850     return Formatted(mtx, Formatter::get(fmt), params);
3851 }
3852
3853 template<typename _Tp> static inline Formatted format(const vector<Point_<_Tp> >& vec,
3854                                                       const char* fmt, const vector<int>& params=vector<int>())
3855 {
3856     return Formatted(Mat(vec), Formatter::get(fmt), params);
3857 }
3858
3859 template<typename _Tp> static inline Formatted format(const vector<Point3_<_Tp> >& vec,
3860                                                       const char* fmt, const vector<int>& params=vector<int>())
3861 {
3862     return Formatted(Mat(vec), Formatter::get(fmt), params);
3863 }
3864
3865 /** \brief prints Mat to the output stream in Matlab notation
3866  * use like
3867  @verbatim
3868  Mat my_mat = Mat::eye(3,3,CV_32F);
3869  std::cout << my_mat;
3870  @endverbatim
3871  */
3872 static inline std::ostream& operator << (std::ostream& out, const Mat& mtx)
3873 {
3874     Formatter::get()->write(out, mtx);
3875     return out;
3876 }
3877
3878 /** \brief prints Mat to the output stream allows in the specified notation (see format)
3879  * use like
3880  @verbatim
3881  Mat my_mat = Mat::eye(3,3,CV_32F);
3882  std::cout << my_mat;
3883  @endverbatim
3884  */
3885 static inline std::ostream& operator << (std::ostream& out, const Formatted& fmtd)
3886 {
3887     fmtd.fmt->write(out, fmtd.mtx);
3888     return out;
3889 }
3890
3891
3892 template<typename _Tp> static inline std::ostream& operator << (std::ostream& out,
3893                                                                 const vector<Point_<_Tp> >& vec)
3894 {
3895     Formatter::get()->write(out, Mat(vec));
3896     return out;
3897 }
3898
3899
3900 template<typename _Tp> static inline std::ostream& operator << (std::ostream& out,
3901                                                                 const vector<Point3_<_Tp> >& vec)
3902 {
3903     Formatter::get()->write(out, Mat(vec));
3904     return out;
3905 }
3906
3907
3908 /** Writes a Matx to an output stream.
3909  */
3910 template<typename _Tp, int m, int n> inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Matx<_Tp, m, n>& matx)
3911 {
3912     out << cv::Mat(matx);
3913     return out;
3914 }
3915
3916 /** Writes a point to an output stream in Matlab notation
3917  */
3918 template<typename _Tp> inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Point_<_Tp>& p)
3919 {
3920     out << "[" << p.x << ", " << p.y << "]";
3921     return out;
3922 }
3923
3924 /** Writes a point to an output stream in Matlab notation
3925  */
3926 template<typename _Tp> inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Point3_<_Tp>& p)
3927 {
3928     out << "[" << p.x << ", " << p.y << ", " << p.z << "]";
3929     return out;
3930 }
3931
3932 /** Writes a Vec to an output stream. Format example : [10, 20, 30]
3933  */
3934 template<typename _Tp, int n> inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Vec<_Tp, n>& vec)
3935 {
3936     out << "[";
3937
3938     if(Vec<_Tp, n>::depth < CV_32F)
3939     {
3940         for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
3941             out << (int)vec[i] << ", ";
3942         }
3943         out << (int)vec[n-1] << "]";
3944     }
3945     else
3946     {
3947         for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
3948             out << vec[i] << ", ";
3949         }
3950         out << vec[n-1] << "]";
3951     }
3952
3953     return out;
3954 }
3955
3956 /** Writes a Size_ to an output stream. Format example : [640 x 480]
3957  */
3958 template<typename _Tp> inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Size_<_Tp>& size)
3959 {
3960     out << "[" << size.width << " x " << size.height << "]";
3961     return out;
3962 }
3963
3964 /** Writes a Rect_ to an output stream. Format example : [640 x 480 from (10, 20)]
3965  */
3966 template<typename _Tp> inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Rect_<_Tp>& rect)
3967 {
3968     out << "[" << rect.width << " x " << rect.height << " from (" << rect.x << ", " << rect.y << ")]";
3969     return out;
3970 }
3971
3972
3973 template<typename _Tp> inline Ptr<_Tp> Algorithm::create(const string& name)
3974 {
3975     return _create(name).ptr<_Tp>();
3976 }
3977
3978 template<typename _Tp>
3979 inline void Algorithm::set(const char* _name, const Ptr<_Tp>& value)
3980 {
3981     Ptr<Algorithm> algo_ptr = value. template ptr<cv::Algorithm>();
3982     if (algo_ptr.empty()) {
3983         CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "unknown/unsupported Ptr type of the second parameter of the method Algorithm::set");
3984     }
3985     info()->set(this, _name, ParamType<Algorithm>::type, &algo_ptr);
3986 }
3987
3988 template<typename _Tp>
3989 inline void Algorithm::set(const string& _name, const Ptr<_Tp>& value)
3990 {
3991     this->set<_Tp>(_name.c_str(), value);
3992 }
3993
3994 template<typename _Tp>
3995 inline void Algorithm::setAlgorithm(const char* _name, const Ptr<_Tp>& value)
3996 {
3997     Ptr<Algorithm> algo_ptr = value. template ptr<cv::Algorithm>();
3998     if (algo_ptr.empty()) {
3999         CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "unknown/unsupported Ptr type of the second parameter of the method Algorithm::set");
4000     }
4001     info()->set(this, _name, ParamType<Algorithm>::type, &algo_ptr);
4002 }
4003
4004 template<typename _Tp>
4005 inline void Algorithm::setAlgorithm(const string& _name, const Ptr<_Tp>& value)
4006 {
4007     this->set<_Tp>(_name.c_str(), value);
4008 }
4009
4010 template<typename _Tp> inline typename ParamType<_Tp>::member_type Algorithm::get(const string& _name) const
4011 {
4012     typename ParamType<_Tp>::member_type value;
4013     info()->get(this, _name.c_str(), ParamType<_Tp>::type, &value);
4014     return value;
4015 }
4016
4017 template<typename _Tp> inline typename ParamType<_Tp>::member_type Algorithm::get(const char* _name) const
4018 {
4019     typename ParamType<_Tp>::member_type value;
4020     info()->get(this, _name, ParamType<_Tp>::type, &value);
4021     return value;
4022 }
4023
4024 template<typename _Tp, typename _Base> inline void AlgorithmInfo::addParam(Algorithm& algo, const char* parameter,
4025                   Ptr<_Tp>& value, bool readOnly, Ptr<_Tp> (Algorithm::*getter)(), void (Algorithm::*setter)(const Ptr<_Tp>&),
4026                   const string& help)
4027 {
4028     //TODO: static assert: _Tp inherits from _Base
4029     addParam_(algo, parameter, ParamType<_Base>::type, &value, readOnly,
4030               (Algorithm::Getter)getter, (Algorithm::Setter)setter, help);
4031 }
4032
4033 template<typename _Tp> inline void AlgorithmInfo::addParam(Algorithm& algo, const char* parameter,
4034                   Ptr<_Tp>& value, bool readOnly, Ptr<_Tp> (Algorithm::*getter)(), void (Algorithm::*setter)(const Ptr<_Tp>&),
4035                   const string& help)
4036 {
4037     //TODO: static assert: _Tp inherits from Algorithm
4038     addParam_(algo, parameter, ParamType<Algorithm>::type, &value, readOnly,
4039               (Algorithm::Getter)getter, (Algorithm::Setter)setter, help);
4040 }
4041
4042 }
4043
4044 #ifdef _MSC_VER
4045 # pragma warning(pop)
4046 #endif
4047
4048 #endif // __cplusplus
4049 #endif