modules/features2d/src/draw.cpp

   1 /*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //
   3 //  IMPORTANT: READ BEFORE DOWNLOADING, COPYING, INSTALLING OR USING.
   4 //
   5 //  By downloading, copying, installing or using the software you agree to this license.
   6 //  If you do not agree to this license, do not download, install,
   7 //  copy or use the software.
   8 //
   9 //
  10 //                        Intel License Agreement
  11 //                For Open Source Computer Vision Library
  12 //
  13 // Copyright (C) 2000, Intel Corporation, all rights reserved.
  14 // Third party copyrights are property of their respective owners.
  15 //
  16 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
  17 // are permitted provided that the following conditions are met:
  18 //
  19 //   * Redistribution's of source code must retain the above copyright notice,
  20 //     this list of conditions and the following disclaimer.
  21 //
  22 //   * Redistribution's in binary form must reproduce the above copyright notice,
  23 //     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  24 //     and/or other materials provided with the distribution.
  25 //
  26 //   * The name of Intel Corporation may not be used to endorse or promote products
  27 //     derived from this software without specific prior written permission.
  28 //
  29 // This software is provided by the copyright holders and contributors "as is" and
  30 // any express or implied warranties, including, but not limited to, the implied
  31 // warranties of merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
  32 // In no event shall the Intel Corporation or contributors be liable for any direct,
  33 // indirect, incidental, special, exemplary, or consequential damages
  34 // (including, but not limited to, procurement of substitute goods or services;
  35 // loss of use, data, or profits; or business interruption) however caused
  36 // and on any theory of liability, whether in contract, strict liability,
  37 // or tort (including negligence or otherwise) arising in any way out of
  38 // the use of this software, even if advised of the possibility of such damage.
  39 //
  40 //M*/
  41
  42 #include "precomp.hpp"
  43
  44 using namespace std;
  45
  46 const int draw_shift_bits = 4;
  47 const int draw_multiplier = 1 << draw_shift_bits;
  48
  49 namespace cv
  50 {
  51
  52 /*
  53  * Functions to draw keypoints and matches.
  54  */
  55 static inline void _drawKeypoint( Mat& img, const KeyPoint& p, const Scalar& color, int flags )
  56 {
  57     CV_Assert( !img.empty() );
  58     Point center( cvRound(p.pt.x * draw_multiplier), cvRound(p.pt.y * draw_multiplier) );
  59
  60     if( flags & DrawMatchesFlags::DRAW_RICH_KEYPOINTS )
  61     {
  62         int radius = cvRound(p.size/2 * draw_multiplier); // KeyPoint::size is a diameter
  63
  64         // draw the circles around keypoints with the keypoints size
  65         circle( img, center, radius, color, 1, CV_AA, draw_shift_bits );
  66
  67         // draw orientation of the keypoint, if it is applicable
  68         if( p.angle != -1 )
  69         {
  70             float srcAngleRad = p.angle*(float)CV_PI/180.f;
  71             Point orient( cvRound(cos(srcAngleRad)*radius ),
  72                           cvRound(sin(srcAngleRad)*radius )
  73                         );
  74             line( img, center, center+orient, color, 1, CV_AA, draw_shift_bits );
  75         }
  76 #if 0
  77         else
  78         {
  79             // draw center with R=1
  80             int radius = 1 * draw_multiplier;
  81             circle( img, center, radius, color, 1, CV_AA, draw_shift_bits );
  82         }
  83 #endif
  84     }
  85     else
  86     {
  87         // draw center with R=3
  88         int radius = 3 * draw_multiplier;
  89         circle( img, center, radius, color, 1, CV_AA, draw_shift_bits );
  90     }
  91 }
  92
  93 void drawKeypoints( const Mat& image, const vector<KeyPoint>& keypoints, Mat& outImage,
  94                     const Scalar& _color, int flags )
  95 {
  96     if( !(flags & DrawMatchesFlags::DRAW_OVER_OUTIMG) )
  97     {
  98         if( image.type() == CV_8UC3 )
  99         {
 100             image.copyTo( outImage );
 101         }
 102         else if( image.type() == CV_8UC1 )
 103         {
 104             cvtColor( image, outImage, CV_GRAY2BGR );
 105         }
 106         else
 107         {
 108             CV_Error( CV_StsBadArg, "Incorrect type of input image.\n" );
 109         }
 110     }
 111
 112     RNG& rng=theRNG();
 113     bool isRandColor = _color == Scalar::all(-1);
 114
 115     CV_Assert( !outImage.empty() );
 116     vector<KeyPoint>::const_iterator it = keypoints.begin(),
 117                                      end = keypoints.end();
 118     for( ; it != end; ++it )
 119     {
 120         Scalar color = isRandColor ? Scalar(rng(256), rng(256), rng(256)) : _color;
 121         _drawKeypoint( outImage, *it, color, flags );
 122     }
 123 }
 124
 125 static void _prepareImgAndDrawKeypoints( const Mat& img1, const vector<KeyPoint>& keypoints1,
 126                                          const Mat& img2, const vector<KeyPoint>& keypoints2,
 127                                          Mat& outImg, Mat& outImg1, Mat& outImg2,
 128                                          const Scalar& singlePointColor, int flags )
 129 {
 130     Size size( img1.cols + img2.cols, MAX(img1.rows, img2.rows) );
 131     if( flags & DrawMatchesFlags::DRAW_OVER_OUTIMG )
 132     {
 133         if( size.width > outImg.cols || size.height > outImg.rows )
 134             CV_Error( CV_StsBadSize, "outImg has size less than need to draw img1 and img2 together" );
 135         outImg1 = outImg( Rect(0, 0, img1.cols, img1.rows) );
 136         outImg2 = outImg( Rect(img1.cols, 0, img2.cols, img2.rows) );
 137     }
 138     else
 139     {
 140         outImg.create( size, CV_MAKETYPE(img1.depth(), 3) );
 141         outImg = Scalar::all(0);
 142         outImg1 = outImg( Rect(0, 0, img1.cols, img1.rows) );
 143         outImg2 = outImg( Rect(img1.cols, 0, img2.cols, img2.rows) );
 144
 145         if( img1.type() == CV_8U )
 146             cvtColor( img1, outImg1, CV_GRAY2BGR );
 147         else
 148             img1.copyTo( outImg1 );
 149
 150         if( img2.type() == CV_8U )
 151             cvtColor( img2, outImg2, CV_GRAY2BGR );
 152         else
 153             img2.copyTo( outImg2 );
 154     }
 155
 156     // draw keypoints
 157     if( !(flags & DrawMatchesFlags::NOT_DRAW_SINGLE_POINTS) )
 158     {
 159         Mat _outImg1 = outImg( Rect(0, 0, img1.cols, img1.rows) );
 160         drawKeypoints( _outImg1, keypoints1, _outImg1, singlePointColor, flags + DrawMatchesFlags::DRAW_OVER_OUTIMG );
 161
 162         Mat _outImg2 = outImg( Rect(img1.cols, 0, img2.cols, img2.rows) );
 163         drawKeypoints( _outImg2, keypoints2, _outImg2, singlePointColor, flags + DrawMatchesFlags::DRAW_OVER_OUTIMG );
 164     }
 165 }
 166
 167 static inline void _drawMatch( Mat& outImg, Mat& outImg1, Mat& outImg2 ,
 168                           const KeyPoint& kp1, const KeyPoint& kp2, const Scalar& matchColor, int flags )
 169 {
 170     RNG& rng = theRNG();
 171     bool isRandMatchColor = matchColor == Scalar::all(-1);
 172     Scalar color = isRandMatchColor ? Scalar( rng(256), rng(256), rng(256) ) : matchColor;
 173
 174     _drawKeypoint( outImg1, kp1, color, flags );
 175     _drawKeypoint( outImg2, kp2, color, flags );
 176
 177     Point2f pt1 = kp1.pt,
 178             pt2 = kp2.pt,
 179             dpt2 = Point2f( std::min(pt2.x+outImg1.cols, float(outImg.cols-1)), pt2.y );
 180
 181     line( outImg,
 182           Point(cvRound(pt1.x*draw_multiplier), cvRound(pt1.y*draw_multiplier)),
 183           Point(cvRound(dpt2.x*draw_multiplier), cvRound(dpt2.y*draw_multiplier)),
 184           color, 1, CV_AA, draw_shift_bits );
 185 }
 186
 187 void drawMatches( const Mat& img1, const vector<KeyPoint>& keypoints1,
 188                   const Mat& img2, const vector<KeyPoint>& keypoints2,
 189                   const vector<DMatch>& matches1to2, Mat& outImg,
 190                   const Scalar& matchColor, const Scalar& singlePointColor,
 191                   const vector<char>& matchesMask, int flags )
 192 {
 193     if( !matchesMask.empty() && matchesMask.size() != matches1to2.size() )
 194         CV_Error( CV_StsBadSize, "matchesMask must have the same size as matches1to2" );
 195
 196     Mat outImg1, outImg2;
 197     _prepareImgAndDrawKeypoints( img1, keypoints1, img2, keypoints2,
 198                                  outImg, outImg1, outImg2, singlePointColor, flags );
 199
 200     // draw matches
 201     for( size_t m = 0; m < matches1to2.size(); m++ )
 202     {
 203         if( matchesMask.empty() || matchesMask[m] )
 204         {
 205             int i1 = matches1to2[m].queryIdx;
 206             int i2 = matches1to2[m].trainIdx;
 207             CV_Assert(i1 >= 0 && i1 < static_cast<int>(keypoints1.size()));
 208             CV_Assert(i2 >= 0 && i2 < static_cast<int>(keypoints2.size()));
 209
 210             const KeyPoint &kp1 = keypoints1[i1], &kp2 = keypoints2[i2];
 211             _drawMatch( outImg, outImg1, outImg2, kp1, kp2, matchColor, flags );
 212         }
 213     }
 214 }
 215
 216 void drawMatches( const Mat& img1, const vector<KeyPoint>& keypoints1,
 217                   const Mat& img2, const vector<KeyPoint>& keypoints2,
 218                   const vector<vector<DMatch> >& matches1to2, Mat& outImg,
 219                   const Scalar& matchColor, const Scalar& singlePointColor,
 220                   const vector<vector<char> >& matchesMask, int flags )
 221 {
 222     if( !matchesMask.empty() && matchesMask.size() != matches1to2.size() )
 223         CV_Error( CV_StsBadSize, "matchesMask must have the same size as matches1to2" );
 224
 225     Mat outImg1, outImg2;
 226     _prepareImgAndDrawKeypoints( img1, keypoints1, img2, keypoints2,
 227                                  outImg, outImg1, outImg2, singlePointColor, flags );
 228
 229     // draw matches
 230     for( size_t i = 0; i < matches1to2.size(); i++ )
 231     {
 232         for( size_t j = 0; j < matches1to2[i].size(); j++ )
 233         {
 234             int i1 = matches1to2[i][j].queryIdx;
 235             int i2 = matches1to2[i][j].trainIdx;
 236             if( matchesMask.empty() || matchesMask[i][j] )
 237             {
 238                 const KeyPoint &kp1 = keypoints1[i1], &kp2 = keypoints2[i2];
 239                 _drawMatch( outImg, outImg1, outImg2, kp1, kp2, matchColor, flags );
 240             }
 241         }
 242     }
 243 }
 244 }