modules/ocl/src/imgproc.cpp

   1 /*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //
   3 //  IMPORTANT: READ BEFORE DOWNLOADING, COPYING, INSTALLING OR USING.
   4 //
   5 //  By downloading, copying, installing or using the software you agree to this license.
   6 //  If you do not agree to this license, do not download, install,
   7 //  copy or use the software.
   8 //
   9 //
  10 //                           License Agreement
  11 //                For Open Source Computer Vision Library
  12 //
  13 // Copyright (C) 2010-2012, Institute Of Software Chinese Academy Of Science, all rights reserved.
  14 // Copyright (C) 2010-2012, Advanced Micro Devices, Inc., all rights reserved.
  15 // Copyright (C) 2010-2012, Multicoreware, Inc., all rights reserved.
  16 // Third party copyrights are property of their respective owners.
  17 //
  18 // @Authors
  19 //    Niko Li, newlife20080214@gmail.com
  20 //    Jia Haipeng, jiahaipeng95@gmail.com
  21 //    Shengen Yan, yanshengen@gmail.com
  22 //    Rock Li, Rock.Li@amd.com
  23 //    Zero Lin, Zero.Lin@amd.com
  24 //    Zhang Ying, zhangying913@gmail.com
  25 //    Xu Pang, pangxu010@163.com
  26 //    Wu Zailong, bullet@yeah.net
  27 //    Wenju He, wenju@multicorewareinc.com
  28 //    Sen Liu, swjtuls1987@126.com
  29 //
  30 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
  31 // are permitted provided that the following conditions are met:
  32 //
  33 //   * Redistribution's of source code must retain the above copyright notice,
  34 //     this list of conditions and the following disclaimer.
  35 //
  36 //   * Redistribution's in binary form must reproduce the above copyright notice,
  37 //     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  38 //     and/or other materials provided with the distribution.
  39 //
  40 //   * The name of the copyright holders may not be used to endorse or promote products
  41 //     derived from this software without specific prior written permission.
  42 //
  43 // This software is provided by the copyright holders and contributors "as is" and
  44 // any express or implied warranties, including, but not limited to, the implied
  45 // warranties of merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
  46 // In no event shall the Intel Corporation or contributors be liable for any direct,
  47 // indirect, incidental, special, exemplary, or consequential damages
  48 // (including, but not limited to, procurement of substitute goods or services;
  49 // loss of use, data, or profits; or business interruption) however caused
  50 // and on any theory of liability, whether in contract, strict liability,
  51 // or tort (including negligence or otherwise) arising in any way out of
  52 // the use of this software, even if advised of the possibility of such damage.
  53 //
  54 //M*/
  55
  56 #include "precomp.hpp"
  57 #include "opencl_kernels.hpp"
  58
  59 using namespace cv;
  60 using namespace cv::ocl;
  61
  62 namespace cv
  63 {
  64     namespace ocl
  65     {
  66         ////////////////////////////////////OpenCL call wrappers////////////////////////////
  67
  68         template <typename T> struct index_and_sizeof;
  69         template <> struct index_and_sizeof<char>
  70         {
  71             enum { index = 1 };
  72         };
  73         template <> struct index_and_sizeof<unsigned char>
  74         {
  75             enum { index = 2 };
  76         };
  77         template <> struct index_and_sizeof<short>
  78         {
  79             enum { index = 3 };
  80         };
  81         template <> struct index_and_sizeof<unsigned short>
  82         {
  83             enum { index = 4 };
  84         };
  85         template <> struct index_and_sizeof<int>
  86         {
  87             enum { index = 5 };
  88         };
  89         template <> struct index_and_sizeof<float>
  90         {
  91             enum { index = 6 };
  92         };
  93         template <> struct index_and_sizeof<double>
  94         {
  95             enum { index = 7 };
  96         };
  97
  98         /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  99         // threshold
 100
 101         static std::vector<uchar> scalarToVector(const cv::Scalar & sc, int depth, int ocn, int cn)
 102         {
 103             CV_Assert(ocn == cn || (ocn == 4 && cn == 3));
 104
 105             static const int sizeMap[] = { sizeof(uchar), sizeof(char), sizeof(ushort),
 106                                        sizeof(short), sizeof(int), sizeof(float), sizeof(double) };
 107
 108             int elemSize1 = sizeMap[depth];
 109             int bufSize = elemSize1 * ocn;
 110             std::vector<uchar> _buf(bufSize);
 111             uchar * buf = &_buf[0];
 112             scalarToRawData(sc, buf, CV_MAKE_TYPE(depth, cn));
 113             memset(buf + elemSize1 * cn, 0, (ocn - cn) * elemSize1);
 114
 115             return _buf;
 116         }
 117
 118         static void threshold_runner(const oclMat &src, oclMat &dst, double thresh, double maxVal, int thresholdType)
 119         {
 120             bool ival = src.depth() < CV_32F;
 121             int cn = src.channels(), vecSize = 4, depth = src.depth();
 122             std::vector<uchar> thresholdValue = scalarToVector(cv::Scalar::all(ival ? cvFloor(thresh) : thresh), dst.depth(),
 123                                                                dst.oclchannels(), dst.channels());
 124             std::vector<uchar> maxValue = scalarToVector(cv::Scalar::all(maxVal), dst.depth(), dst.oclchannels(), dst.channels());
 125
 126             const char * const thresholdMap[] = { "THRESH_BINARY", "THRESH_BINARY_INV", "THRESH_TRUNC",
 127                                                   "THRESH_TOZERO", "THRESH_TOZERO_INV" };
 128             const char * const channelMap[] = { "", "", "2", "4", "4" };
 129             const char * const typeMap[] = { "uchar", "char", "ushort", "short", "int", "float", "double" };
 130             std::string buildOptions = format("-D T=%s%s -D %s", typeMap[depth], channelMap[cn], thresholdMap[thresholdType]);
 131
 132             int elemSize = src.elemSize();
 133             int src_step = src.step / elemSize, src_offset = src.offset / elemSize;
 134             int dst_step = dst.step / elemSize, dst_offset = dst.offset / elemSize;
 135
 136             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 137             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 138             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
 139             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
 140             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 141             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset));
 142             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_step));
 143             args.push_back( make_pair(thresholdValue.size(), (void *)&thresholdValue[0]));
 144             args.push_back( make_pair(maxValue.size(), (void *)&maxValue[0]));
 145
 146             int max_index = dst.cols, cols = dst.cols;
 147             if (cn == 1 && vecSize > 1)
 148             {
 149                 CV_Assert(((vecSize - 1) & vecSize) == 0 && vecSize <= 16);
 150                 cols = divUp(cols, vecSize);
 151                 buildOptions += format(" -D VECTORIZED -D VT=%s%d -D VLOADN=vload%d -D VECSIZE=%d -D VSTOREN=vstore%d",
 152                                        typeMap[depth], vecSize, vecSize, vecSize, vecSize);
 153
 154                 int vecSizeBytes = vecSize * dst.elemSize1();
 155                 if ((dst.offset % dst.step) % vecSizeBytes == 0 && dst.step % vecSizeBytes == 0)
 156                     buildOptions += " -D DST_ALIGNED";
 157                 if ((src.offset % src.step) % vecSizeBytes == 0 && src.step % vecSizeBytes == 0)
 158                     buildOptions += " -D SRC_ALIGNED";
 159
 160                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&max_index));
 161             }
 162
 163             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 164             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 165
 166             size_t localThreads[3] = { 16, 16, 1 };
 167             size_t globalThreads[3] = { cols, dst.rows, 1 };
 168
 169             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_threshold, "threshold", globalThreads, localThreads, args,
 170                                 -1, -1, buildOptions.c_str());
 171         }
 172
 173         double threshold(const oclMat &src, oclMat &dst, double thresh, double maxVal, int thresholdType)
 174         {
 175             CV_Assert(thresholdType == THRESH_BINARY || thresholdType == THRESH_BINARY_INV || thresholdType == THRESH_TRUNC
 176                       || thresholdType == THRESH_TOZERO || thresholdType == THRESH_TOZERO_INV);
 177
 178             dst.create(src.size(), src.type());
 179             threshold_runner(src, dst, thresh, maxVal, thresholdType);
 180
 181             return thresh;
 182         }
 183
 184         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 185         ///////////////////////////////   remap   //////////////////////////////////////////////////
 186         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 187
 188         void remap( const oclMat &src, oclMat &dst, oclMat &map1, oclMat &map2, int interpolation, int borderType, const Scalar &borderValue )
 189         {
 190             Context *clCxt = src.clCxt;
 191             bool supportsDouble = clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE);
 192             if (!supportsDouble && src.depth() == CV_64F)
 193             {
 194                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device does not support double");
 195                 return;
 196             }
 197
 198             if (map1.empty())
 199                 map1.swap(map2);
 200
 201             CV_Assert(interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_NEAREST);
 202             CV_Assert((map1.type() == CV_16SC2 && (map2.empty() || (map2.type() == CV_16UC1 || map2.type() == CV_16SC1)) ) ||
 203                       (map1.type() == CV_32FC2 && !map2.data) ||
 204                       (map1.type() == CV_32FC1 && map2.type() == CV_32FC1));
 205             CV_Assert(!map2.data || map2.size() == map1.size());
 206             CV_Assert(borderType == BORDER_CONSTANT || borderType == BORDER_REPLICATE || borderType == BORDER_WRAP
 207                       || borderType == BORDER_REFLECT_101 || borderType == BORDER_REFLECT);
 208
 209             dst.create(map1.size(), src.type());
 210
 211             const char * const typeMap[] = { "uchar", "char", "ushort", "short", "int", "float", "double" };
 212             const char * const channelMap[] = { "", "", "2", "4", "4" };
 213             const char * const interMap[] = { "INTER_NEAREST", "INTER_LINEAR", "INTER_CUBIC", "INTER_LINEAR", "INTER_LANCZOS" };
 214             const char * const borderMap[] = { "BORDER_CONSTANT", "BORDER_REPLICATE", "BORDER_REFLECT", "BORDER_WRAP",
 215                                    "BORDER_REFLECT_101", "BORDER_TRANSPARENT" };
 216
 217             string kernelName = "remap";
 218             if (map1.type() == CV_32FC2 && map2.empty())
 219                 kernelName += "_32FC2";
 220             else if (map1.type() == CV_16SC2)
 221             {
 222                 kernelName += "_16SC2";
 223                 if (!map2.empty())
 224                     kernelName += "_16UC1";
 225             }
 226             else if (map1.type() == CV_32FC1 && map2.type() == CV_32FC1)
 227                 kernelName += "_2_32FC1";
 228             else
 229                 CV_Error(CV_StsBadArg, "Unsupported map types");
 230
 231             int ocn = dst.oclchannels();
 232             size_t localThreads[3] = { 256, 1, 1 };
 233             size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1 };
 234
 235             Mat scalar(1, 1, CV_MAKE_TYPE(dst.depth(), ocn), borderValue);
 236             std::string buildOptions = format("-D %s -D %s -D T=%s%s", interMap[interpolation],
 237                                               borderMap[borderType], typeMap[src.depth()], channelMap[ocn]);
 238
 239             if (interpolation != INTER_NEAREST)
 240             {
 241                 int wdepth = std::max(CV_32F, dst.depth());
 242                 buildOptions += format(" -D WT=%s%s -D convertToT=convert_%s%s%s -D convertToWT=convert_%s%s"
 243                                        " -D convertToWT2=convert_%s2 -D WT2=%s2",
 244                                        typeMap[wdepth], channelMap[ocn],
 245                                        typeMap[src.depth()], channelMap[ocn], src.depth() < CV_32F ? "_sat_rte" : "",
 246                                        typeMap[wdepth], channelMap[ocn],
 247                                        typeMap[wdepth], typeMap[wdepth]);
 248             }
 249
 250             int src_step = src.step / src.elemSize(), src_offset = src.offset / src.elemSize();
 251             int map1_step = map1.step / map1.elemSize(), map1_offset = map1.offset / map1.elemSize();
 252             int map2_step = map2.step / map2.elemSize(), map2_offset = map2.offset / map2.elemSize();
 253             int dst_step = dst.step / dst.elemSize(), dst_offset = dst.offset / dst.elemSize();
 254
 255             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 256             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 257             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 258             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&map1.data));
 259             if (!map2.empty())
 260                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&map2.data));
 261             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
 262             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset));
 263             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map1_offset));
 264             if (!map2.empty())
 265                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map2_offset));
 266             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
 267             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_step));
 268             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map1_step));
 269             if (!map2.empty())
 270                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map2_step));
 271             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 272             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 273             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 274             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 275             args.push_back( make_pair(scalar.elemSize(), (void *)scalar.data));
 276
 277             openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_remap, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, -1, buildOptions.c_str());
 278         }
 279
 280         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 281         // resize
 282
 283         static void resize_gpu( const oclMat &src, oclMat &dst, double fx, double fy, int interpolation)
 284         {
 285             float ifx = 1.f / fx, ify = 1.f / fy;
 286             int src_step = src.step / src.elemSize(), src_offset = src.offset / src.elemSize();
 287             int dst_step = dst.step / dst.elemSize(), dst_offset = dst.offset / dst.elemSize();
 288             int ocn = interpolation == INTER_LINEAR ? dst.oclchannels() : -1;
 289             int depth = interpolation == INTER_LINEAR ? dst.depth() : -1;
 290
 291             const char * const interMap[] = { "NN", "LN", "CUBIC", "AREA", "LAN4" };
 292             std::string kernelName = std::string("resize") + interMap[interpolation];
 293
 294             const char * const typeMap[] = { "uchar", "uchar", "ushort", "ushort", "int", "int", "double" };
 295             const char * const channelMap[] = { "" , "", "2", "4", "4" };
 296             std::string buildOption = format("-D %s -D T=%s%s", interMap[interpolation], typeMap[dst.depth()], channelMap[dst.oclchannels()]);
 297
 298             //TODO: improve this kernel
 299             size_t blkSizeX = 16, blkSizeY = 16;
 300             size_t glbSizeX;
 301             if (src.type() == CV_8UC1 && interpolation == INTER_LINEAR)
 302             {
 303                 size_t cols = (dst.cols + dst.offset % 4 + 3) / 4;
 304                 glbSizeX = cols % blkSizeX == 0 && cols != 0 ? cols : (cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 305             }
 306             else
 307                 glbSizeX = dst.cols;
 308
 309             size_t globalThreads[3] = { glbSizeX, dst.rows, 1 };
 310             size_t localThreads[3] = { blkSizeX, blkSizeY, 1 };
 311
 312             std::vector< std::pair<size_t, const void *> > args;
 313             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 314             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 315             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset));
 316             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
 317             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_step));
 318             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
 319             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 320             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 321             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 322             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 323             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_float), (void *)&ifx));
 324             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_float), (void *)&ify));
 325
 326             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_resize, kernelName, globalThreads, localThreads, args,
 327                                 ocn, depth, buildOption.c_str());
 328         }
 329
 330         void resize(const oclMat &src, oclMat &dst, Size dsize, double fx, double fy, int interpolation)
 331         {
 332             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1 || src.type() == CV_8UC3 || src.type() == CV_8UC4
 333                       || src.type() == CV_32FC1 || src.type() == CV_32FC3 || src.type() == CV_32FC4);
 334             CV_Assert(interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_NEAREST);
 335             CV_Assert(dsize.area() > 0 || (fx > 0 && fy > 0));
 336
 337             if (dsize.area() == 0)
 338             {
 339                 dsize = Size(saturate_cast<int>(src.cols * fx), saturate_cast<int>(src.rows * fy));
 340                 CV_Assert(dsize.area() > 0);
 341             }
 342             else
 343             {
 344                 fx = (double)dsize.width / src.cols;
 345                 fy = (double)dsize.height / src.rows;
 346             }
 347
 348             dst.create(dsize, src.type());
 349
 350             resize_gpu( src, dst, fx, fy, interpolation);
 351         }
 352
 353         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 354         // medianFilter
 355
 356         void medianFilter(const oclMat &src, oclMat &dst, int m)
 357         {
 358             CV_Assert( m % 2 == 1 && m > 1 );
 359             CV_Assert( (src.depth() == CV_8U || src.depth() == CV_32F) && (src.channels() == 1 || src.channels() == 4));
 360             dst.create(src.size(), src.type());
 361
 362             int srcStep = src.step / src.elemSize(), dstStep = dst.step / dst.elemSize();
 363             int srcOffset = src.offset /  src.elemSize(), dstOffset = dst.offset / dst.elemSize();
 364
 365             Context *clCxt = src.clCxt;
 366
 367             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 368             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 369             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 370             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcOffset));
 371             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstOffset));
 372             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 373             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 374             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 375             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 376
 377             size_t globalThreads[3] = {(src.cols + 18) / 16 * 16, (src.rows + 15) / 16 * 16, 1};
 378             size_t localThreads[3] = {16, 16, 1};
 379
 380             if (m == 3)
 381             {
 382                 string kernelName = "medianFilter3";
 383                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_median, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 384             }
 385             else if (m == 5)
 386             {
 387                 string kernelName = "medianFilter5";
 388                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_median, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 389             }
 390             else
 391                 CV_Error(CV_StsBadArg, "Non-supported filter length");
 392         }
 393
 394         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 395         // copyMakeBorder
 396
 397         void copyMakeBorder(const oclMat &src, oclMat &dst, int top, int bottom, int left, int right, int bordertype, const Scalar &scalar)
 398         {
 399             if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
 400             {
 401                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device does not support double");
 402                 return;
 403             }
 404
 405             oclMat _src = src;
 406
 407             CV_Assert(top >= 0 && bottom >= 0 && left >= 0 && right >= 0);
 408
 409             if( (_src.wholecols != _src.cols || _src.wholerows != _src.rows) && (bordertype & BORDER_ISOLATED) == 0 )
 410             {
 411                 Size wholeSize;
 412                 Point ofs;
 413                 _src.locateROI(wholeSize, ofs);
 414                 int dtop = std::min(ofs.y, top);
 415                 int dbottom = std::min(wholeSize.height - _src.rows - ofs.y, bottom);
 416                 int dleft = std::min(ofs.x, left);
 417                 int dright = std::min(wholeSize.width - _src.cols - ofs.x, right);
 418                 _src.adjustROI(dtop, dbottom, dleft, dright);
 419                 top -= dtop;
 420                 left -= dleft;
 421                 bottom -= dbottom;
 422                 right -= dright;
 423             }
 424             bordertype &= ~cv::BORDER_ISOLATED;
 425
 426             dst.create(_src.rows + top + bottom, _src.cols + left + right, _src.type());
 427             int srcStep = _src.step / _src.elemSize(),  dstStep = dst.step / dst.elemSize();
 428             int srcOffset = _src.offset / _src.elemSize(), dstOffset = dst.offset / dst.elemSize();
 429             int depth = _src.depth(), ochannels = _src.oclchannels();
 430
 431             int __bordertype[] = { BORDER_CONSTANT, BORDER_REPLICATE, BORDER_REFLECT, BORDER_WRAP, BORDER_REFLECT_101 };
 432             const char *borderstr[] = { "BORDER_CONSTANT", "BORDER_REPLICATE", "BORDER_REFLECT", "BORDER_WRAP", "BORDER_REFLECT_101" };
 433
 434             int bordertype_index = -1;
 435             for (int i = 0, end = sizeof(__bordertype) / sizeof(int); i < end; i++)
 436                 if (__bordertype[i] == bordertype)
 437                 {
 438                     bordertype_index = i;
 439                     break;
 440                 }
 441             if (bordertype_index < 0)
 442                 CV_Error(CV_StsBadArg, "Unsupported border type");
 443
 444             size_t localThreads[3] = { 16, 16, 1 };
 445             size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1 };
 446
 447             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 448             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&_src.data));
 449             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 450             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 451             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 452             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&_src.cols));
 453             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&_src.rows));
 454             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 455             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcOffset));
 456             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 457             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstOffset));
 458             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&top));
 459             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&left));
 460
 461             const char * const typeMap[] = { "uchar", "char", "ushort", "short", "int", "float", "double" };
 462             const char * const channelMap[] = { "", "", "2", "4", "4" };
 463             std::string buildOptions = format("-D GENTYPE=%s%s -D %s",
 464                                               typeMap[depth], channelMap[ochannels],
 465                                               borderstr[bordertype_index]);
 466
 467             int cn = src.channels(), ocn = src.oclchannels();
 468             int bufSize = src.elemSize1() * ocn;
 469             AutoBuffer<uchar> _buf(bufSize);
 470             uchar * buf = (uchar *)_buf;
 471             scalarToRawData(scalar, buf, dst.type());
 472             memset(buf + src.elemSize1() * cn, 0, (ocn - cn) * src.elemSize1());
 473
 474             args.push_back( make_pair( bufSize , (void *)buf ));
 475
 476             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_copymakeboder, "copymakeborder", globalThreads,
 477                                 localThreads, args, -1, -1, buildOptions.c_str());
 478         }
 479
 480         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 481         // warp
 482
 483         namespace
 484         {
 485 #define F double
 486
 487             void convert_coeffs(F *M)
 488             {
 489                 double D = M[0] * M[4] - M[1] * M[3];
 490                 D = D != 0 ? 1. / D : 0;
 491                 double A11 = M[4] * D, A22 = M[0] * D;
 492                 M[0] = A11;
 493                 M[1] *= -D;
 494                 M[3] *= -D;
 495                 M[4] = A22;
 496                 double b1 = -M[0] * M[2] - M[1] * M[5];
 497                 double b2 = -M[3] * M[2] - M[4] * M[5];
 498                 M[2] = b1;
 499                 M[5] = b2;
 500             }
 501
 502             double invert(double *M)
 503             {
 504 #define Sd(y,x) (Sd[y*3+x])
 505 #define Dd(y,x) (Dd[y*3+x])
 506 #define det3(m)    (m(0,0)*(m(1,1)*m(2,2) - m(1,2)*m(2,1)) -  \
 507                     m(0,1)*(m(1,0)*m(2,2) - m(1,2)*m(2,0)) +  \
 508                     m(0,2)*(m(1,0)*m(2,1) - m(1,1)*m(2,0)))
 509                 double *Sd = M;
 510                 double *Dd = M;
 511                 double d = det3(Sd);
 512                 double result = 0;
 513                 if ( d != 0)
 514                 {
 515                     double t[9];
 516                     result = d;
 517                     d = 1. / d;
 518
 519                     t[0] = (Sd(1, 1) * Sd(2, 2) - Sd(1, 2) * Sd(2, 1)) * d;
 520                     t[1] = (Sd(0, 2) * Sd(2, 1) - Sd(0, 1) * Sd(2, 2)) * d;
 521                     t[2] = (Sd(0, 1) * Sd(1, 2) - Sd(0, 2) * Sd(1, 1)) * d;
 522
 523                     t[3] = (Sd(1, 2) * Sd(2, 0) - Sd(1, 0) * Sd(2, 2)) * d;
 524                     t[4] = (Sd(0, 0) * Sd(2, 2) - Sd(0, 2) * Sd(2, 0)) * d;
 525                     t[5] = (Sd(0, 2) * Sd(1, 0) - Sd(0, 0) * Sd(1, 2)) * d;
 526
 527                     t[6] = (Sd(1, 0) * Sd(2, 1) - Sd(1, 1) * Sd(2, 0)) * d;
 528                     t[7] = (Sd(0, 1) * Sd(2, 0) - Sd(0, 0) * Sd(2, 1)) * d;
 529                     t[8] = (Sd(0, 0) * Sd(1, 1) - Sd(0, 1) * Sd(1, 0)) * d;
 530
 531                     Dd(0, 0) = t[0];
 532                     Dd(0, 1) = t[1];
 533                     Dd(0, 2) = t[2];
 534                     Dd(1, 0) = t[3];
 535                     Dd(1, 1) = t[4];
 536                     Dd(1, 2) = t[5];
 537                     Dd(2, 0) = t[6];
 538                     Dd(2, 1) = t[7];
 539                     Dd(2, 2) = t[8];
 540                 }
 541                 return result;
 542             }
 543
 544             void warpAffine_gpu(const oclMat &src, oclMat &dst, F coeffs[2][3], int interpolation)
 545             {
 546                 CV_Assert( (src.oclchannels() == dst.oclchannels()) );
 547                 int srcStep = src.step1();
 548                 int dstStep = dst.step1();
 549                 float float_coeffs[2][3];
 550                 cl_mem coeffs_cm;
 551
 552                 Context *clCxt = src.clCxt;
 553                 string s[3] = {"NN", "Linear", "Cubic"};
 554                 string kernelName = "warpAffine" + s[interpolation];
 555
 556                 if (src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE))
 557                 {
 558                     cl_int st;
 559                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(F) * 2 * 3, NULL, &st );
 560                     openCLVerifyCall(st);
 561                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm, 1, 0,
 562                                                         sizeof(F) * 2 * 3, coeffs, 0, 0, 0));
 563                 }
 564                 else
 565                 {
 566                     cl_int st;
 567                     for(int m = 0; m < 2; m++)
 568                         for(int n = 0; n < 3; n++)
 569                             float_coeffs[m][n] = coeffs[m][n];
 570
 571                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(float) * 2 * 3, NULL, &st );
 572                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm,
 573                                                         1, 0, sizeof(float) * 2 * 3, float_coeffs, 0, 0, 0));
 574
 575                 }
 576                 //TODO: improve this kernel
 577                 size_t blkSizeX = 16, blkSizeY = 16;
 578                 size_t glbSizeX;
 579                 size_t cols;
 580
 581                 if (src.type() == CV_8UC1 && interpolation != 2)
 582                 {
 583                     cols = (dst.cols + dst.offset % 4 + 3) / 4;
 584                     glbSizeX = cols % blkSizeX == 0 ? cols : (cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 585                 }
 586                 else
 587                 {
 588                     cols = dst.cols;
 589                     glbSizeX = dst.cols % blkSizeX == 0 ? dst.cols : (dst.cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 590                 }
 591
 592                 size_t glbSizeY = dst.rows % blkSizeY == 0 ? dst.rows : (dst.rows / blkSizeY + 1) * blkSizeY;
 593                 size_t globalThreads[3] = {glbSizeX, glbSizeY, 1};
 594                 size_t localThreads[3] = {blkSizeX, blkSizeY, 1};
 595
 596                 vector< pair<size_t, const void *> > args;
 597
 598                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 599                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 600                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 601                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 602                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 603                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 604                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 605                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 606                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.offset));
 607                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset));
 608                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&coeffs_cm));
 609                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 610
 611                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_warpAffine, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 612                 openCLSafeCall(clReleaseMemObject(coeffs_cm));
 613             }
 614
 615             void warpPerspective_gpu(const oclMat &src, oclMat &dst, double coeffs[3][3], int interpolation)
 616             {
 617                 CV_Assert( (src.oclchannels() == dst.oclchannels()) );
 618                 int srcStep = src.step1();
 619                 int dstStep = dst.step1();
 620                 float float_coeffs[3][3];
 621                 cl_mem coeffs_cm;
 622
 623                 Context *clCxt = src.clCxt;
 624                 string s[3] = {"NN", "Linear", "Cubic"};
 625                 string kernelName = "warpPerspective" + s[interpolation];
 626
 627                 if (src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE))
 628                 {
 629                     cl_int st;
 630                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(double) * 3 * 3, NULL, &st );
 631                     openCLVerifyCall(st);
 632                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm, 1, 0,
 633                                                         sizeof(double) * 3 * 3, coeffs, 0, 0, 0));
 634                 }
 635                 else
 636                 {
 637                     cl_int st;
 638                     for(int m = 0; m < 3; m++)
 639                         for(int n = 0; n < 3; n++)
 640                             float_coeffs[m][n] = coeffs[m][n];
 641
 642                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(float) * 3 * 3, NULL, &st );
 643                     openCLVerifyCall(st);
 644                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm, 1, 0,
 645                                                         sizeof(float) * 3 * 3, float_coeffs, 0, 0, 0));
 646                 }
 647
 648                 //TODO: improve this kernel
 649                 size_t blkSizeX = 16, blkSizeY = 16;
 650                 size_t glbSizeX;
 651                 size_t cols;
 652                 if (src.type() == CV_8UC1 && interpolation == 0)
 653                 {
 654                     cols = (dst.cols + dst.offset % 4 + 3) / 4;
 655                     glbSizeX = cols % blkSizeX == 0 ? cols : (cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 656                 }
 657                 else
 658                 {
 659                     cols = dst.cols;
 660                     glbSizeX = dst.cols % blkSizeX == 0 ? dst.cols : (dst.cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 661                 }
 662
 663                 size_t glbSizeY = dst.rows % blkSizeY == 0 ? dst.rows : (dst.rows / blkSizeY + 1) * blkSizeY;
 664                 size_t globalThreads[3] = {glbSizeX, glbSizeY, 1};
 665                 size_t localThreads[3] = {blkSizeX, blkSizeY, 1};
 666
 667                 vector< pair<size_t, const void *> > args;
 668
 669                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 670                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 671                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 672                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 673                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 674                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 675                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 676                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 677                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.offset));
 678                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset));
 679                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&coeffs_cm));
 680                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 681
 682                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_warpPerspective, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 683                 openCLSafeCall(clReleaseMemObject(coeffs_cm));
 684             }
 685         }
 686
 687         void warpAffine(const oclMat &src, oclMat &dst, const Mat &M, Size dsize, int flags)
 688         {
 689             int interpolation = flags & INTER_MAX;
 690
 691             CV_Assert((src.depth() == CV_8U  || src.depth() == CV_32F) && src.oclchannels() != 2 && src.oclchannels() != 3);
 692             CV_Assert(interpolation == INTER_NEAREST || interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_CUBIC);
 693
 694             dst.create(dsize, src.type());
 695
 696             CV_Assert(M.rows == 2 && M.cols == 3);
 697
 698             int warpInd = (flags & WARP_INVERSE_MAP) >> 4;
 699             F coeffs[2][3];
 700
 701             double coeffsM[2*3];
 702             Mat coeffsMat(2, 3, CV_64F, (void *)coeffsM);
 703             M.convertTo(coeffsMat, coeffsMat.type());
 704             if (!warpInd)
 705                 convert_coeffs(coeffsM);
 706
 707             for(int i = 0; i < 2; ++i)
 708                 for(int j = 0; j < 3; ++j)
 709                     coeffs[i][j] = coeffsM[i*3+j];
 710
 711             warpAffine_gpu(src, dst, coeffs, interpolation);
 712         }
 713
 714         void warpPerspective(const oclMat &src, oclMat &dst, const Mat &M, Size dsize, int flags)
 715         {
 716             int interpolation = flags & INTER_MAX;
 717
 718             CV_Assert((src.depth() == CV_8U  || src.depth() == CV_32F) && src.oclchannels() != 2 && src.oclchannels() != 3);
 719             CV_Assert(interpolation == INTER_NEAREST || interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_CUBIC);
 720
 721             dst.create(dsize, src.type());
 722
 723
 724             CV_Assert(M.rows == 3 && M.cols == 3);
 725
 726             int warpInd = (flags & WARP_INVERSE_MAP) >> 4;
 727             double coeffs[3][3];
 728
 729             double coeffsM[3*3];
 730             Mat coeffsMat(3, 3, CV_64F, (void *)coeffsM);
 731             M.convertTo(coeffsMat, coeffsMat.type());
 732             if (!warpInd)
 733                 invert(coeffsM);
 734
 735             for(int i = 0; i < 3; ++i)
 736                 for(int j = 0; j < 3; ++j)
 737                     coeffs[i][j] = coeffsM[i*3+j];
 738
 739             warpPerspective_gpu(src, dst, coeffs, interpolation);
 740         }
 741
 742         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 743         // integral
 744
 745         void integral(const oclMat &src, oclMat &sum, oclMat &sqsum, int sdepth)
 746         {
 747             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1);
 748             if (!src.clCxt->supportsFeature(ocl::FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
 749             {
 750                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Select device doesn't support double");
 751                 return;
 752             }
 753
 754             if( sdepth <= 0 )
 755                 sdepth = CV_32S;
 756             sdepth = CV_MAT_DEPTH(sdepth);
 757             int type = CV_MAKE_TYPE(sdepth, 1);
 758
 759             int vlen = 4;
 760             int offset = src.offset / vlen;
 761             int pre_invalid = src.offset % vlen;
 762             int vcols = (pre_invalid + src.cols + vlen - 1) / vlen;
 763
 764             oclMat t_sum , t_sqsum;
 765             int w = src.cols + 1, h = src.rows + 1;
 766
 767             char build_option[250];
 768             if(Context::getContext()->supportsFeature(ocl::FEATURE_CL_DOUBLE))
 769             {
 770                 t_sqsum.create(src.cols, src.rows, CV_64FC1);
 771                 sqsum.create(h, w, CV_64FC1);
 772                 sprintf(build_option, "-D TYPE=double -D TYPE4=double4 -D convert_TYPE4=convert_double4");
 773             }
 774             else
 775             {
 776                 t_sqsum.create(src.cols, src.rows, CV_32FC1);
 777                 sqsum.create(h, w, CV_32FC1);
 778                 sprintf(build_option, "-D TYPE=float -D TYPE4=float4 -D convert_TYPE4=convert_float4");
 779             }
 780
 781             t_sum.create(src.cols, src.rows, type);
 782             sum.create(h, w, type);
 783
 784             int sum_offset = sum.offset / sum.elemSize();
 785             int sqsum_offset = sqsum.offset / sqsum.elemSize();
 786
 787             vector<pair<size_t , const void *> > args;
 788             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
 789             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 790             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sqsum.data ));
 791             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&offset ));
 792             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&pre_invalid ));
 793             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.rows ));
 794             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.cols ));
 795             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
 796             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step));
 797             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sqsum.step));
 798             size_t gt[3] = {((vcols + 1) / 2) * 256, 1, 1}, lt[3] = {256, 1, 1};
 799             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral, "integral_cols", gt, lt, args, -1, sdepth, build_option);
 800
 801             args.clear();
 802             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 803             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sqsum.data ));
 804             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&sum.data ));
 805             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&sqsum.data ));
 806             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.rows ));
 807             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.cols ));
 808             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step ));
 809             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sqsum.step));
 810             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum.step));
 811             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sqsum.step));
 812             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum_offset));
 813             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sqsum_offset));
 814             size_t gt2[3] = {t_sum.cols  * 32, 1, 1}, lt2[3] = {256, 1, 1};
 815             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral, "integral_rows", gt2, lt2, args, -1, sdepth, build_option);
 816         }
 817
 818         void integral(const oclMat &src, oclMat &sum, int sdepth)
 819         {
 820             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1);
 821             int vlen = 4;
 822             int offset = src.offset / vlen;
 823             int pre_invalid = src.offset % vlen;
 824             int vcols = (pre_invalid + src.cols + vlen - 1) / vlen;
 825
 826             if( sdepth <= 0 )
 827                 sdepth = CV_32S;
 828             sdepth = CV_MAT_DEPTH(sdepth);
 829             int type = CV_MAKE_TYPE(sdepth, 1);
 830
 831             oclMat t_sum;
 832             int w = src.cols + 1, h = src.rows + 1;
 833
 834             t_sum.create(src.cols, src.rows, type);
 835             sum.create(h, w, type);
 836
 837             int sum_offset = sum.offset / vlen;
 838             vector<pair<size_t , const void *> > args;
 839             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
 840             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 841             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&offset ));
 842             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&pre_invalid ));
 843             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.rows ));
 844             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.cols ));
 845             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
 846             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step));
 847             size_t gt[3] = {((vcols + 1) / 2) * 256, 1, 1}, lt[3] = {256, 1, 1};
 848             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral_sum, "integral_sum_cols", gt, lt, args, -1, sdepth);
 849
 850             args.clear();
 851             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 852             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&sum.data ));
 853             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.rows ));
 854             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.cols ));
 855             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step ));
 856             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum.step));
 857             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum_offset));
 858             size_t gt2[3] = {t_sum.cols  * 32, 1, 1}, lt2[3] = {256, 1, 1};
 859             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral_sum, "integral_sum_rows", gt2, lt2, args, -1, sdepth);
 860         }
 861
 862         /////////////////////// corner //////////////////////////////
 863
 864         static void extractCovData(const oclMat &src, oclMat &Dx, oclMat &Dy,
 865                             int blockSize, int ksize, int borderType)
 866         {
 867             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1 || src.type() == CV_32FC1);
 868             double scale = static_cast<double>(1 << ((ksize > 0 ? ksize : 3) - 1)) * blockSize;
 869             if (ksize < 0)
 870                 scale *= 2.;
 871
 872             if (src.depth() == CV_8U)
 873             {
 874                 scale *= 255.;
 875                 scale = 1. / scale;
 876             }
 877             else
 878                 scale = 1. / scale;
 879
 880             if (ksize > 0)
 881             {
 882                 Context* clCxt = Context::getContext();
 883                 if(clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_INTEL_DEVICE) && src.type() == CV_8UC1 &&
 884                     src.cols % 8 == 0 && src.rows % 8 == 0 &&
 885                     ksize==3 &&
 886                     (borderType ==cv::BORDER_REFLECT ||
 887                      borderType == cv::BORDER_REPLICATE ||
 888                      borderType ==cv::BORDER_REFLECT101 ||
 889                      borderType ==cv::BORDER_WRAP))
 890                 {
 891                     Dx.create(src.size(), CV_32FC1);
 892                     Dy.create(src.size(), CV_32FC1);
 893
 894                     const unsigned int block_x = 8;
 895                     const unsigned int block_y = 8;
 896
 897                     unsigned int src_pitch = src.step;
 898                     unsigned int dst_pitch = Dx.cols;
 899
 900                     float _scale = scale;
 901
 902                     std::vector<std::pair<size_t , const void *> > args;
 903                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
 904                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dx.data ));
 905                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dy.data ));
 906                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.cols ));
 907                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.rows ));
 908                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_uint) , (void *)&src_pitch ));
 909                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_uint) , (void *)&dst_pitch ));
 910                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&_scale ));
 911                     size_t gt2[3] = {src.cols, src.rows, 1}, lt2[3] = {block_x, block_y, 1};
 912
 913                     string option = "-D BLK_X=8 -D BLK_Y=8";
 914                     switch(borderType)
 915                     {
 916                     case cv::BORDER_REPLICATE:
 917                         option += " -D BORDER_REPLICATE";
 918                         break;
 919                     case cv::BORDER_REFLECT:
 920                         option += " -D BORDER_REFLECT";
 921                         break;
 922                     case cv::BORDER_REFLECT101:
 923                         option += " -D BORDER_REFLECT101";
 924                         break;
 925                     case cv::BORDER_WRAP:
 926                         option += " -D BORDER_WRAP";
 927                         break;
 928                     }
 929                     openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_sobel3, "sobel3", gt2, lt2, args, -1, -1, option.c_str() );
 930                 }
 931                 else
 932                 {
 933                     Sobel(src, Dx, CV_32F, 1, 0, ksize, scale, 0, borderType);
 934                     Sobel(src, Dy, CV_32F, 0, 1, ksize, scale, 0, borderType);
 935                 }
 936             }
 937             else
 938             {
 939                 Scharr(src, Dx, CV_32F, 1, 0, scale, 0, borderType);
 940                 Scharr(src, Dy, CV_32F, 0, 1, scale, 0, borderType);
 941             }
 942             CV_Assert(Dx.offset == 0 && Dy.offset == 0);
 943         }
 944
 945         static void corner_ocl(const cv::ocl::ProgramEntry* source, string kernelName, int block_size, float k, oclMat &Dx, oclMat &Dy,
 946                         oclMat &dst, int border_type)
 947         {
 948             char borderType[30];
 949             switch (border_type)
 950             {
 951             case cv::BORDER_CONSTANT:
 952                 sprintf(borderType, "BORDER_CONSTANT");
 953                 break;
 954             case cv::BORDER_REFLECT101:
 955                 sprintf(borderType, "BORDER_REFLECT101");
 956                 break;
 957             case cv::BORDER_REFLECT:
 958                 sprintf(borderType, "BORDER_REFLECT");
 959                 break;
 960             case cv::BORDER_REPLICATE:
 961                 sprintf(borderType, "BORDER_REPLICATE");
 962                 break;
 963             default:
 964                 CV_Error(CV_StsBadFlag, "BORDER type is not supported!");
 965             }
 966
 967             std::string buildOptions = format("-D anX=%d -D anY=%d -D ksX=%d -D ksY=%d -D %s",
 968                     block_size / 2, block_size / 2, block_size, block_size, borderType);
 969
 970             size_t blockSizeX = 256, blockSizeY = 1;
 971             size_t gSize = blockSizeX - block_size / 2 * 2;
 972             size_t globalSizeX = (Dx.cols) % gSize == 0 ? Dx.cols / gSize * blockSizeX : (Dx.cols / gSize + 1) * blockSizeX;
 973             size_t rows_per_thread = 2;
 974             size_t globalSizeY = ((Dx.rows + rows_per_thread - 1) / rows_per_thread) % blockSizeY == 0 ?
 975                                  ((Dx.rows + rows_per_thread - 1) / rows_per_thread) :
 976                                  (((Dx.rows + rows_per_thread - 1) / rows_per_thread) / blockSizeY + 1) * blockSizeY;
 977
 978             size_t gt[3] = { globalSizeX, globalSizeY, 1 };
 979             size_t lt[3]  = { blockSizeX, blockSizeY, 1 };
 980             vector<pair<size_t , const void *> > args;
 981             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dx.data ));
 982             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dy.data));
 983             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dst.data));
 984             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dx.offset ));
 985             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dx.wholerows ));
 986             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dx.wholecols ));
 987             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&Dx.step));
 988             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dy.offset ));
 989             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dy.wholerows ));
 990             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dy.wholecols ));
 991             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&Dy.step));
 992             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset));
 993             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 994             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 995             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.step));
 996             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&k));
 997
 998             openCLExecuteKernel(dst.clCxt, source, kernelName, gt, lt, args, -1, -1, buildOptions.c_str());
 999         }
1000
1001         void cornerHarris(const oclMat &src, oclMat &dst, int blockSize, int ksize,
1002                           double k, int borderType)
1003         {
1004             oclMat dx, dy;
1005             cornerHarris_dxdy(src, dst, dx, dy, blockSize, ksize, k, borderType);
1006         }
1007
1008         void cornerHarris_dxdy(const oclMat &src, oclMat &dst, oclMat &dx, oclMat &dy, int blockSize, int ksize,
1009                           double k, int borderType)
1010         {
1011             if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
1012             {
1013                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device doesn't support double");
1014                 return;
1015             }
1016
1017             CV_Assert(borderType == cv::BORDER_CONSTANT || borderType == cv::BORDER_REFLECT101 || borderType == cv::BORDER_REPLICATE
1018                       || borderType == cv::BORDER_REFLECT);
1019
1020             extractCovData(src, dx, dy, blockSize, ksize, borderType);
1021             dst.create(src.size(), CV_32FC1);
1022             corner_ocl(&imgproc_calcHarris, "calcHarris", blockSize, static_cast<float>(k), dx, dy, dst, borderType);
1023         }
1024
1025         void cornerMinEigenVal(const oclMat &src, oclMat &dst, int blockSize, int ksize, int borderType)
1026         {
1027             oclMat dx, dy;
1028             cornerMinEigenVal_dxdy(src, dst, dx, dy, blockSize, ksize, borderType);
1029         }
1030
1031         void cornerMinEigenVal_dxdy(const oclMat &src, oclMat &dst, oclMat &dx, oclMat &dy, int blockSize, int ksize, int borderType)
1032         {
1033             if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
1034             {
1035                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device doesn't support double");
1036                 return;
1037             }
1038
1039             CV_Assert(borderType == cv::BORDER_CONSTANT || borderType == cv::BORDER_REFLECT101 ||
1040                       borderType == cv::BORDER_REPLICATE || borderType == cv::BORDER_REFLECT);
1041
1042             extractCovData(src, dx, dy, blockSize, ksize, borderType);
1043             dst.create(src.size(), CV_32F);
1044
1045             corner_ocl(&imgproc_calcMinEigenVal, "calcMinEigenVal", blockSize, 0, dx, dy, dst, borderType);
1046         }
1047
1048         /////////////////////////////////// MeanShiftfiltering ///////////////////////////////////////////////
1049
1050         static void meanShiftFiltering_gpu(const oclMat &src, oclMat dst, int sp, int sr, int maxIter, float eps)
1051         {
1052             CV_Assert( (src.cols == dst.cols) && (src.rows == dst.rows) );
1053             CV_Assert( !(dst.step & 0x3) );
1054
1055             //Arrange the NDRange
1056             int col = src.cols, row = src.rows;
1057             int ltx = 16, lty = 8;
1058             if (src.cols % ltx != 0)
1059                 col = (col / ltx + 1) * ltx;
1060             if (src.rows % lty != 0)
1061                 row = (row / lty + 1) * lty;
1062
1063             size_t globalThreads[3] = {col, row, 1};
1064             size_t localThreads[3]  = {ltx, lty, 1};
1065
1066             //set args
1067             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1068             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dst.data ));
1069             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.step ));
1070             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
1071             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
1072             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.offset ));
1073             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.offset ));
1074             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.cols ));
1075             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.rows ));
1076             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sp ));
1077             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sr ));
1078             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&maxIter ));
1079             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&eps ));
1080
1081             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &meanShift, "meanshift_kernel", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1082         }
1083
1084         void meanShiftFiltering(const oclMat &src, oclMat &dst, int sp, int sr, TermCriteria criteria)
1085         {
1086             if ( src.empty() )
1087                 CV_Error( CV_StsBadArg, "The input image is empty" );
1088
1089             if ( src.depth() != CV_8U || src.oclchannels() != 4 )
1090                 CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "Only 8-bit, 4-channel images are supported" );
1091
1092             dst.create( src.size(), CV_8UC4 );
1093
1094             if ( !(criteria.type & TermCriteria::MAX_ITER) )
1095                 criteria.maxCount = 5;
1096
1097             int maxIter = std::min(std::max(criteria.maxCount, 1), 100);
1098
1099             float eps;
1100             if ( !(criteria.type & TermCriteria::EPS) )
1101                 eps = 1.f;
1102             eps = (float)std::max(criteria.epsilon, 0.0);
1103
1104             meanShiftFiltering_gpu(src, dst, sp, sr, maxIter, eps);
1105         }
1106
1107         static void meanShiftProc_gpu(const oclMat &src, oclMat dstr, oclMat dstsp, int sp, int sr, int maxIter, float eps)
1108         {
1109             //sanity checks
1110             CV_Assert( (src.cols == dstr.cols) && (src.rows == dstr.rows) &&
1111                        (src.rows == dstsp.rows) && (src.cols == dstsp.cols));
1112             CV_Assert( !(dstsp.step & 0x3) );
1113
1114             //Arrange the NDRange
1115             int col = src.cols, row = src.rows;
1116             int ltx = 16, lty = 8;
1117             if (src.cols % ltx != 0)
1118                 col = (col / ltx + 1) * ltx;
1119             if (src.rows % lty != 0)
1120                 row = (row / lty + 1) * lty;
1121
1122             size_t globalThreads[3] = {col, row, 1};
1123             size_t localThreads[3]  = {ltx, lty, 1};
1124
1125             //set args
1126             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1127             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
1128             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dstr.data ));
1129             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dstsp.data ));
1130             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
1131             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.step ));
1132             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstsp.step ));
1133             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.offset ));
1134             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.offset ));
1135             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstsp.offset ));
1136             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.cols ));
1137             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.rows ));
1138             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sp ));
1139             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sr ));
1140             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&maxIter ));
1141             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&eps ));
1142
1143             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &meanShift, "meanshiftproc_kernel", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1144         }
1145
1146         void meanShiftProc(const oclMat &src, oclMat &dstr, oclMat &dstsp, int sp, int sr, TermCriteria criteria)
1147         {
1148             if ( src.empty() )
1149                 CV_Error( CV_StsBadArg, "The input image is empty" );
1150
1151             if ( src.depth() != CV_8U || src.oclchannels() != 4 )
1152                 CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "Only 8-bit, 4-channel images are supported" );
1153
1154 //            if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE))
1155 //            {
1156 //                CV_Error( CV_OpenCLDoubleNotSupportedNotSupported, "Selected device doesn't support double, so a deviation exists.\nIf the accuracy is acceptable, the error can be ignored.\n");
1157 //                return;
1158 //            }
1159
1160             dstr.create( src.size(), CV_8UC4 );
1161             dstsp.create( src.size(), CV_16SC2 );
1162
1163             if ( !(criteria.type & TermCriteria::MAX_ITER) )
1164                 criteria.maxCount = 5;
1165
1166             int maxIter = std::min(std::max(criteria.maxCount, 1), 100);
1167
1168             float eps;
1169             if ( !(criteria.type & TermCriteria::EPS) )
1170                 eps = 1.f;
1171             eps = (float)std::max(criteria.epsilon, 0.0);
1172
1173             meanShiftProc_gpu(src, dstr, dstsp, sp, sr, maxIter, eps);
1174         }
1175
1176         ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1177         ////////////////////////////////////////////////////hist///////////////////////////////////////////////
1178         /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1179
1180         namespace histograms
1181         {
1182             const int PARTIAL_HISTOGRAM256_COUNT = 256;
1183             const int HISTOGRAM256_BIN_COUNT = 256;
1184         }
1185         ///////////////////////////////calcHist/////////////////////////////////////////////////////////////////
1186         static void calc_sub_hist(const oclMat &mat_src, const oclMat &mat_sub_hist)
1187         {
1188             using namespace histograms;
1189
1190             int depth = mat_src.depth();
1191
1192             size_t localThreads[3]  = { HISTOGRAM256_BIN_COUNT, 1, 1 };
1193             size_t globalThreads[3] = { PARTIAL_HISTOGRAM256_COUNT *localThreads[0], 1, 1};
1194
1195             int dataWidth = 16;
1196             int dataWidth_bits = 4;
1197             int mask = dataWidth - 1;
1198
1199             int cols = mat_src.cols * mat_src.oclchannels();
1200             int src_offset = mat_src.offset;
1201             int hist_step = mat_sub_hist.step >> 2;
1202             int left_col = 0, right_col = 0;
1203
1204             if (cols >= dataWidth * 2 - 1)
1205             {
1206                 left_col = dataWidth - (src_offset & mask);
1207                 left_col &= mask;
1208                 src_offset += left_col;
1209                 cols -= left_col;
1210                 right_col = cols & mask;
1211                 cols -= right_col;
1212             }
1213             else
1214             {
1215                 left_col = cols;
1216                 right_col = 0;
1217                 cols = 0;
1218                 globalThreads[0] = 0;
1219             }
1220
1221             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1222             if (globalThreads[0] != 0)
1223             {
1224                 int tempcols = cols >> dataWidth_bits;
1225                 int inc_x = globalThreads[0] % tempcols;
1226                 int inc_y = globalThreads[0] / tempcols;
1227                 src_offset >>= dataWidth_bits;
1228                 int src_step = mat_src.step >> dataWidth_bits;
1229                 int datacount = tempcols * mat_src.rows;
1230
1231                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src.data));
1232                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
1233                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
1234                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_sub_hist.data));
1235                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&datacount));
1236                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tempcols));
1237                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&inc_x));
1238                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&inc_y));
1239                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&hist_step));
1240
1241                 openCLExecuteKernel(mat_src.clCxt, &imgproc_histogram, "calc_sub_hist", globalThreads, localThreads, args, -1, depth);
1242             }
1243
1244             if (left_col != 0 || right_col != 0)
1245             {
1246                 src_offset = mat_src.offset;
1247                 localThreads[0] = 1;
1248                 localThreads[1] = 256;
1249                 globalThreads[0] = left_col + right_col;
1250                 globalThreads[1] = mat_src.rows;
1251
1252                 args.clear();
1253                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src.data));
1254                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.step));
1255                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
1256                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_sub_hist.data));
1257                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&left_col));
1258                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&cols));
1259                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.rows));
1260                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&hist_step));
1261
1262                 openCLExecuteKernel(mat_src.clCxt, &imgproc_histogram, "calc_sub_hist_border", globalThreads, localThreads, args, -1, depth);
1263             }
1264         }
1265
1266         static void merge_sub_hist(const oclMat &sub_hist, oclMat &mat_hist)
1267         {
1268             using namespace histograms;
1269
1270             size_t localThreads[3]  = { 256, 1, 1 };
1271             size_t globalThreads[3] = { HISTOGRAM256_BIN_COUNT *localThreads[0], 1, 1};
1272             int src_step = sub_hist.step >> 2;
1273
1274             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1275             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&sub_hist.data));
1276             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_hist.data));
1277             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
1278
1279             openCLExecuteKernel(sub_hist.clCxt, &imgproc_histogram, "merge_hist", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1280         }
1281
1282         void calcHist(const oclMat &mat_src, oclMat &mat_hist)
1283         {
1284             using namespace histograms;
1285             CV_Assert(mat_src.type() == CV_8UC1);
1286             mat_hist.create(1, 256, CV_32SC1);
1287
1288             oclMat buf(PARTIAL_HISTOGRAM256_COUNT, HISTOGRAM256_BIN_COUNT, CV_32SC1);
1289             buf.setTo(0);
1290
1291             calc_sub_hist(mat_src, buf);
1292             merge_sub_hist(buf, mat_hist);
1293         }
1294
1295         ///////////////////////////////////equalizeHist/////////////////////////////////////////////////////
1296         void equalizeHist(const oclMat &mat_src, oclMat &mat_dst)
1297         {
1298             mat_dst.create(mat_src.rows, mat_src.cols, CV_8UC1);
1299
1300             oclMat mat_hist(1, 256, CV_32SC1);
1301
1302             calcHist(mat_src, mat_hist);
1303
1304             size_t localThreads[3] = { 256, 1, 1};
1305             size_t globalThreads[3] = { 256, 1, 1};
1306             oclMat lut(1, 256, CV_8UC1);
1307             int total = mat_src.rows * mat_src.cols;
1308
1309             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1310             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&lut.data));
1311             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_hist.data));
1312             args.push_back( make_pair( sizeof(int), (void *)&total));
1313
1314             openCLExecuteKernel(mat_src.clCxt, &imgproc_histogram, "calLUT", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1315             LUT(mat_src, lut, mat_dst);
1316         }
1317
1318         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1319         // CLAHE
1320         namespace clahe
1321         {
1322             static void calcLut(const oclMat &src, oclMat &dst,
1323                 const int tilesX, const int tilesY, const cv::Size tileSize,
1324                 const int clipLimit, const float lutScale)
1325             {
1326                 cl_int2 tile_size;
1327                 tile_size.s[0] = tileSize.width;
1328                 tile_size.s[1] = tileSize.height;
1329
1330                 std::vector<pair<size_t , const void *> > args;
1331                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data ));
1332                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1333                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.step ));
1334                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.step ));
1335                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&tile_size ));
1336                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tilesX ));
1337                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&clipLimit ));
1338                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_float), (void *)&lutScale ));
1339                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.offset ));
1340                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset ));
1341
1342                 String kernelName = "calcLut";
1343                 size_t localThreads[3]  = { 32, 8, 1 };
1344                 size_t globalThreads[3] = { tilesX * localThreads[0], tilesY * localThreads[1], 1 };
1345                 bool is_cpu = isCpuDevice();
1346                 if (is_cpu)
1347                     openCLExecuteKernel(Context::getContext(), &imgproc_clahe, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, -1, (char*)"-D CPU");
1348                 else
1349                 {
1350                     cl_kernel kernel = openCLGetKernelFromSource(Context::getContext(), &imgproc_clahe, kernelName);
1351                     int wave_size = (int)queryWaveFrontSize(kernel);
1352                     openCLSafeCall(clReleaseKernel(kernel));
1353
1354                     std::string opt = format("-D WAVE_SIZE=%d", wave_size);
1355                     openCLExecuteKernel(Context::getContext(), &imgproc_clahe, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, -1, opt.c_str());
1356                 }
1357             }
1358
1359             static void transform(const oclMat &src, oclMat &dst, const oclMat &lut,
1360                 const int tilesX, const int tilesY, const Size & tileSize)
1361             {
1362                 cl_int2 tile_size;
1363                 tile_size.s[0] = tileSize.width;
1364                 tile_size.s[1] = tileSize.height;
1365
1366                 std::vector<pair<size_t , const void *> > args;
1367                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data ));
1368                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1369                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&lut.data ));
1370                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.step ));
1371                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.step ));
1372                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&lut.step ));
1373                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.cols ));
1374                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.rows ));
1375                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&tile_size ));
1376                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tilesX ));
1377                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tilesY ));
1378                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.offset ));
1379                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset ));
1380                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&lut.offset ));
1381
1382                 size_t localThreads[3]  = { 32, 8, 1 };
1383                 size_t globalThreads[3] = { src.cols, src.rows, 1 };
1384
1385                 openCLExecuteKernel(Context::getContext(), &imgproc_clahe, "transform", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1386             }
1387         }
1388
1389         namespace
1390         {
1391             class CLAHE_Impl : public cv::CLAHE
1392             {
1393             public:
1394                 CLAHE_Impl(double clipLimit = 40.0, int tilesX = 8, int tilesY = 8);
1395
1396                 cv::AlgorithmInfo* info() const;
1397
1398                 void apply(cv::InputArray src, cv::OutputArray dst);
1399
1400                 void setClipLimit(double clipLimit);
1401                 double getClipLimit() const;
1402
1403                 void setTilesGridSize(cv::Size tileGridSize);
1404                 cv::Size getTilesGridSize() const;
1405
1406                 void collectGarbage();
1407
1408             private:
1409                 double clipLimit_;
1410                 int tilesX_;
1411                 int tilesY_;
1412
1413                 oclMat srcExt_;
1414                 oclMat lut_;
1415             };
1416
1417             CLAHE_Impl::CLAHE_Impl(double clipLimit, int tilesX, int tilesY) :
1418                 clipLimit_(clipLimit), tilesX_(tilesX), tilesY_(tilesY)
1419             {
1420             }
1421
1422             CV_INIT_ALGORITHM(CLAHE_Impl, "CLAHE_OCL",
1423                 obj.info()->addParam(obj, "clipLimit", obj.clipLimit_);
1424                 obj.info()->addParam(obj, "tilesX", obj.tilesX_);
1425                 obj.info()->addParam(obj, "tilesY", obj.tilesY_))
1426
1427             void CLAHE_Impl::apply(cv::InputArray src_raw, cv::OutputArray dst_raw)
1428             {
1429                 oclMat& src = getOclMatRef(src_raw);
1430                 oclMat& dst = getOclMatRef(dst_raw);
1431                 CV_Assert( src.type() == CV_8UC1 );
1432
1433                 dst.create( src.size(), src.type() );
1434
1435                 const int histSize = 256;
1436
1437                 ensureSizeIsEnough(tilesX_ * tilesY_, histSize, CV_8UC1, lut_);
1438
1439                 cv::Size tileSize;
1440                 oclMat srcForLut;
1441
1442                 if (src.cols % tilesX_ == 0 && src.rows % tilesY_ == 0)
1443                 {
1444                     tileSize = cv::Size(src.cols / tilesX_, src.rows / tilesY_);
1445                     srcForLut = src;
1446                 }
1447                 else
1448                 {
1449                     ocl::copyMakeBorder(src, srcExt_, 0, tilesY_ - (src.rows % tilesY_), 0,
1450                                             tilesX_ - (src.cols % tilesX_), BORDER_REFLECT_101, Scalar::all(0));
1451
1452                     tileSize = Size(srcExt_.cols / tilesX_, srcExt_.rows / tilesY_);
1453                     srcForLut = srcExt_;
1454                 }
1455
1456                 const int tileSizeTotal = tileSize.area();
1457                 const float lutScale = static_cast<float>(histSize - 1) / tileSizeTotal;
1458
1459                 int clipLimit = 0;
1460                 if (clipLimit_ > 0.0)
1461                 {
1462                     clipLimit = static_cast<int>(clipLimit_ * tileSizeTotal / histSize);
1463                     clipLimit = std::max(clipLimit, 1);
1464                 }
1465
1466                 clahe::calcLut(srcForLut, lut_, tilesX_, tilesY_, tileSize, clipLimit, lutScale);
1467                 clahe::transform(src, dst, lut_, tilesX_, tilesY_, tileSize);
1468             }
1469
1470             void CLAHE_Impl::setClipLimit(double clipLimit)
1471             {
1472                 clipLimit_ = clipLimit;
1473             }
1474
1475             double CLAHE_Impl::getClipLimit() const
1476             {
1477                 return clipLimit_;
1478             }
1479
1480             void CLAHE_Impl::setTilesGridSize(cv::Size tileGridSize)
1481             {
1482                 tilesX_ = tileGridSize.width;
1483                 tilesY_ = tileGridSize.height;
1484             }
1485
1486             cv::Size CLAHE_Impl::getTilesGridSize() const
1487             {
1488                 return cv::Size(tilesX_, tilesY_);
1489             }
1490
1491             void CLAHE_Impl::collectGarbage()
1492             {
1493                 srcExt_.release();
1494                 lut_.release();
1495             }
1496         }
1497
1498         cv::Ptr<cv::CLAHE> createCLAHE(double clipLimit, cv::Size tileGridSize)
1499         {
1500             return new CLAHE_Impl(clipLimit, tileGridSize.width, tileGridSize.height);
1501         }
1502
1503         //////////////////////////////////bilateralFilter////////////////////////////////////////////////////
1504
1505         static void oclbilateralFilter_8u( const oclMat &src, oclMat &dst, int d,
1506                                double sigma_color, double sigma_space,
1507                                int borderType )
1508         {
1509             int cn = src.channels();
1510             int i, j, maxk, radius;
1511
1512             CV_Assert( (src.channels() == 1 || src.channels() == 3) &&
1513                        src.type() == dst.type() && src.size() == dst.size() &&
1514                        src.data != dst.data );
1515
1516             if ( sigma_color <= 0 )
1517                 sigma_color = 1;
1518             if ( sigma_space <= 0 )
1519                 sigma_space = 1;
1520
1521             double gauss_color_coeff = -0.5 / (sigma_color * sigma_color);
1522             double gauss_space_coeff = -0.5 / (sigma_space * sigma_space);
1523
1524             if ( d <= 0 )
1525                 radius = cvRound(sigma_space * 1.5);
1526             else
1527                 radius = d / 2;
1528             radius = MAX(radius, 1);
1529             d = radius * 2 + 1;
1530
1531             oclMat temp;
1532             copyMakeBorder( src, temp, radius, radius, radius, radius, borderType );
1533
1534             vector<float> _color_weight(cn * 256);
1535             vector<float> _space_weight(d * d);
1536             vector<int> _space_ofs(d * d);
1537             float *color_weight = &_color_weight[0];
1538             float *space_weight = &_space_weight[0];
1539             int *space_ofs = &_space_ofs[0];
1540
1541             int dst_step_in_pixel = dst.step / dst.elemSize();
1542             int dst_offset_in_pixel = dst.offset / dst.elemSize();
1543             int temp_step_in_pixel = temp.step / temp.elemSize();
1544
1545             // initialize color-related bilateral filter coefficients
1546             for( i = 0; i < 256 * cn; i++ )
1547                 color_weight[i] = (float)std::exp(i * i * gauss_color_coeff);
1548
1549             // initialize space-related bilateral filter coefficients
1550             for( i = -radius, maxk = 0; i <= radius; i++ )
1551                 for( j = -radius; j <= radius; j++ )
1552                 {
1553                     double r = std::sqrt((double)i * i + (double)j * j);
1554                     if ( r > radius )
1555                         continue;
1556                     space_weight[maxk] = (float)std::exp(r * r * gauss_space_coeff);
1557                     space_ofs[maxk++] = (int)(i * temp_step_in_pixel + j);
1558                 }
1559
1560             oclMat oclcolor_weight(1, cn * 256, CV_32FC1, color_weight);
1561             oclMat oclspace_weight(1, d * d, CV_32FC1, space_weight);
1562             oclMat oclspace_ofs(1, d * d, CV_32SC1, space_ofs);
1563
1564             string kernelName = "bilateral";
1565             size_t localThreads[3]  = { 16, 16, 1 };
1566             size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1 };
1567
1568             if ((dst.type() == CV_8UC1) && ((dst.offset & 3) == 0) && ((dst.cols & 3) == 0))
1569             {
1570                 kernelName = "bilateral2";
1571                 globalThreads[0] = dst.cols >> 2;
1572             }
1573
1574             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1575             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1576             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&temp.data ));
1577             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows ));
1578             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols ));
1579             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&maxk ));
1580             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&radius ));
1581             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_step_in_pixel ));
1582             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset_in_pixel ));
1583             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp_step_in_pixel ));
1584             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp.rows ));
1585             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp.cols ));
1586             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&oclcolor_weight.data ));
1587             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&oclspace_weight.data ));
1588             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&oclspace_ofs.data ));
1589
1590             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_bilateral, kernelName, globalThreads, localThreads, args, dst.oclchannels(), dst.depth());
1591         }
1592
1593         void bilateralFilter(const oclMat &src, oclMat &dst, int radius, double sigmaclr, double sigmaspc, int borderType)
1594         {
1595             dst.create( src.size(), src.type() );
1596             if ( src.depth() == CV_8U )
1597                 oclbilateralFilter_8u( src, dst, radius, sigmaclr, sigmaspc, borderType );
1598             else
1599                 CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "Bilateral filtering is only implemented for CV_8U images" );
1600         }
1601
1602     }
1603 }
1604 //////////////////////////////////convolve////////////////////////////////////////////////////
1605
1606 static void convolve_run(const oclMat &src, const oclMat &temp1, oclMat &dst, string kernelName, const cv::ocl::ProgramEntry* source)
1607 {
1608     dst.create(src.size(), src.type());
1609
1610     size_t localThreads[3]  = { 16, 16, 1 };
1611     size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1 };
1612
1613     int src_step = src.step / src.elemSize(), src_offset = src.offset / src.elemSize();
1614     int dst_step = dst.step / dst.elemSize(), dst_offset = dst.offset / dst.elemSize();
1615     int temp1_step = temp1.step / temp1.elemSize(), temp1_offset = temp1.offset / temp1.elemSize();
1616
1617     vector<pair<size_t , const void *> > args;
1618     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data ));
1619     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&temp1.data ));
1620     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1621     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.rows ));
1622     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.cols ));
1623     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_step ));
1624     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_step ));
1625     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1_step ));
1626     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1.rows ));
1627     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1.cols ));
1628     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_offset ));
1629     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset ));
1630     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1_offset ));
1631
1632     openCLExecuteKernel(src.clCxt, source, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, dst.depth());
1633 }
1634
1635 void cv::ocl::convolve(const oclMat &x, const oclMat &t, oclMat &y)
1636 {
1637     CV_Assert(x.depth() == CV_32F && t.depth() == CV_32F);
1638     CV_Assert(t.cols <= 17 && t.rows <= 17);
1639
1640     y.create(x.size(), x.type());
1641
1642     convolve_run(x, t, y, "convolve", &imgproc_convolve);
1643 }