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             CV_Assert(interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_NEAREST
 199                       || interpolation == INTER_CUBIC || interpolation == INTER_LANCZOS4);
 200             CV_Assert((map1.type() == CV_16SC2 && !map2.data) || (map1.type() == CV_32FC2 && !map2.data) ||
 201                       (map1.type() == CV_32FC1 && map2.type() == CV_32FC1));
 202             CV_Assert(!map2.data || map2.size() == map1.size());
 203             CV_Assert(borderType == BORDER_CONSTANT || borderType == BORDER_REPLICATE || borderType == BORDER_WRAP
 204                       || borderType == BORDER_REFLECT_101 || borderType == BORDER_REFLECT);
 205
 206             dst.create(map1.size(), src.type());
 207
 208             const char * const typeMap[] = { "uchar", "char", "ushort", "short", "int", "float", "double" };
 209             const char * const channelMap[] = { "", "", "2", "4", "4" };
 210             const char * const interMap[] = { "INTER_NEAREST", "INTER_LINEAR", "INTER_CUBIC", "INTER_LINEAR", "INTER_LANCZOS" };
 211             const char * const borderMap[] = { "BORDER_CONSTANT", "BORDER_REPLICATE", "BORDER_REFLECT", "BORDER_WRAP",
 212                                    "BORDER_REFLECT_101", "BORDER_TRANSPARENT" };
 213
 214             string kernelName = "remap";
 215             if ( map1.type() == CV_32FC2 && !map2.data )
 216                 kernelName += "_32FC2";
 217             else if (map1.type() == CV_16SC2 && !map2.data)
 218                 kernelName += "_16SC2";
 219             else if (map1.type() == CV_32FC1 && map2.type() == CV_32FC1)
 220                 kernelName += "_2_32FC1";
 221             else
 222                 CV_Error(CV_StsBadArg, "Unsupported map types");
 223
 224             int ocn = dst.oclchannels();
 225             size_t localThreads[3] = { 16, 16, 1};
 226             size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1};
 227
 228             Mat scalar(1, 1, CV_MAKE_TYPE(dst.depth(), ocn), borderValue);
 229             std::string buildOptions = format("-D %s -D %s -D T=%s%s", interMap[interpolation],
 230                                               borderMap[borderType], typeMap[src.depth()], channelMap[ocn]);
 231
 232             if (interpolation != INTER_NEAREST)
 233             {
 234                 int wdepth = std::max(CV_32F, dst.depth());
 235                 if (!supportsDouble)
 236                     wdepth = std::min(CV_32F, wdepth);
 237
 238                 buildOptions += format(" -D WT=%s%s -D convertToT=convert_%s%s%s -D convertToWT=convert_%s%s"
 239                                        " -D convertToWT2=convert_%s2 -D WT2=%s2",
 240                                        typeMap[wdepth], channelMap[ocn],
 241                                        typeMap[src.depth()], channelMap[ocn], src.depth() < CV_32F ? "_sat_rte" : "",
 242                                        typeMap[wdepth], channelMap[ocn],
 243                                        typeMap[wdepth], typeMap[wdepth]);
 244             }
 245
 246             int src_step = src.step / src.elemSize(), src_offset = src.offset / src.elemSize();
 247             int map1_step = map1.step / map1.elemSize(), map1_offset = map1.offset / map1.elemSize();
 248             int map2_step = map2.step / map2.elemSize(), map2_offset = map2.offset / map2.elemSize();
 249             int dst_step = dst.step / dst.elemSize(), dst_offset = dst.offset / dst.elemSize();
 250
 251             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 252             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 253             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 254             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&map1.data));
 255             if (!map2.empty())
 256                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&map2.data));
 257             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
 258             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset));
 259             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map1_offset));
 260             if (!map2.empty())
 261                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map2_offset));
 262             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
 263             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst_step));
 264             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map1_step));
 265             if (!map2.empty())
 266                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&map2_step));
 267             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 268             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 269             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 270             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 271             args.push_back( make_pair(scalar.elemSize(), (void *)scalar.data));
 272
 273             openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_remap, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, -1, buildOptions.c_str());
 274         }
 275
 276         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 277         // resize
 278
 279         static void resize_gpu( const oclMat &src, oclMat &dst, double fx, double fy, int interpolation)
 280         {
 281             CV_Assert( (src.channels() == dst.channels()) );
 282             Context *clCxt = src.clCxt;
 283             float ifx = 1. / fx;
 284             float ify = 1. / fy;
 285             double ifx_d = 1. / fx;
 286             double ify_d = 1. / fy;
 287             int srcStep_in_pixel = src.step1() / src.oclchannels();
 288             int srcoffset_in_pixel = src.offset / src.elemSize();
 289             int dstStep_in_pixel = dst.step1() / dst.oclchannels();
 290             int dstoffset_in_pixel = dst.offset / dst.elemSize();
 291
 292             string kernelName;
 293             if (interpolation == INTER_LINEAR)
 294                 kernelName = "resizeLN";
 295             else if (interpolation == INTER_NEAREST)
 296                 kernelName = "resizeNN";
 297
 298             //TODO: improve this kernel
 299             size_t blkSizeX = 16, blkSizeY = 16;
 300             size_t glbSizeX;
 301             if (src.type() == CV_8UC1)
 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 % blkSizeX == 0 && dst.cols != 0 ? dst.cols : (dst.cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 308
 309             size_t glbSizeY = dst.rows % blkSizeY == 0 && dst.rows != 0 ? dst.rows : (dst.rows / blkSizeY + 1) * blkSizeY;
 310             size_t globalThreads[3] = {glbSizeX, glbSizeY, 1};
 311             size_t localThreads[3] = {blkSizeX, blkSizeY, 1};
 312
 313             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 314             if (interpolation == INTER_NEAREST)
 315             {
 316                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 317                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 318                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstoffset_in_pixel));
 319                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcoffset_in_pixel));
 320                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstStep_in_pixel));
 321                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcStep_in_pixel));
 322                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 323                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 324                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 325                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 326                 if (src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE))
 327                 {
 328                     args.push_back( make_pair(sizeof(cl_double), (void *)&ifx_d));
 329                     args.push_back( make_pair(sizeof(cl_double), (void *)&ify_d));
 330                 }
 331                 else
 332                 {
 333                     args.push_back( make_pair(sizeof(cl_float), (void *)&ifx));
 334                     args.push_back( make_pair(sizeof(cl_float), (void *)&ify));
 335                 }
 336             }
 337             else
 338             {
 339                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 340                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 341                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstoffset_in_pixel));
 342                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcoffset_in_pixel));
 343                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstStep_in_pixel));
 344                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcStep_in_pixel));
 345                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 346                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 347                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 348                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 349                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_float), (void *)&ifx));
 350                 args.push_back( make_pair(sizeof(cl_float), (void *)&ify));
 351             }
 352
 353             openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_resize, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 354         }
 355
 356         void resize(const oclMat &src, oclMat &dst, Size dsize,
 357                     double fx, double fy, int interpolation)
 358         {
 359             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1 || src.type() == CV_8UC3 || src.type() == CV_8UC4
 360                       || src.type() == CV_32FC1 || src.type() == CV_32FC3 || src.type() == CV_32FC4);
 361             CV_Assert(interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_NEAREST);
 362             CV_Assert( src.size().area() > 0 );
 363             CV_Assert( !(dsize == Size()) || (fx > 0 && fy > 0) );
 364
 365             if (!(dsize == Size()) && (fx > 0 && fy > 0))
 366                 if (dsize.width != (int)(src.cols * fx) || dsize.height != (int)(src.rows * fy))
 367                     CV_Error(CV_StsUnmatchedSizes, "invalid dsize and fx, fy!");
 368
 369             if ( dsize == Size() )
 370                 dsize = Size(saturate_cast<int>(src.cols * fx), saturate_cast<int>(src.rows * fy));
 371             else
 372             {
 373                 fx = (double)dsize.width / src.cols;
 374                 fy = (double)dsize.height / src.rows;
 375             }
 376
 377             dst.create(dsize, src.type());
 378
 379             if ( interpolation == INTER_NEAREST || interpolation == INTER_LINEAR )
 380             {
 381                 resize_gpu( src, dst, fx, fy, interpolation);
 382                 return;
 383             }
 384
 385             CV_Error(CV_StsUnsupportedFormat, "Non-supported interpolation method");
 386         }
 387
 388         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 389         // medianFilter
 390
 391         void medianFilter(const oclMat &src, oclMat &dst, int m)
 392         {
 393             CV_Assert( m % 2 == 1 && m > 1 );
 394             CV_Assert( (src.depth() == CV_8U || src.depth() == CV_32F) && (src.channels() == 1 || src.channels() == 4));
 395             dst.create(src.size(), src.type());
 396
 397             int srcStep = src.step / src.elemSize(), dstStep = dst.step / dst.elemSize();
 398             int srcOffset = src.offset /  src.elemSize(), dstOffset = dst.offset / dst.elemSize();
 399
 400             Context *clCxt = src.clCxt;
 401
 402             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 403             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 404             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 405             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcOffset));
 406             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstOffset));
 407             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 408             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 409             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 410             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 411
 412             size_t globalThreads[3] = {(src.cols + 18) / 16 * 16, (src.rows + 15) / 16 * 16, 1};
 413             size_t localThreads[3] = {16, 16, 1};
 414
 415             if (m == 3)
 416             {
 417                 string kernelName = "medianFilter3";
 418                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_median, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 419             }
 420             else if (m == 5)
 421             {
 422                 string kernelName = "medianFilter5";
 423                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_median, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 424             }
 425             else
 426                 CV_Error(CV_StsBadArg, "Non-supported filter length");
 427         }
 428
 429         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 430         // copyMakeBorder
 431
 432         void copyMakeBorder(const oclMat &src, oclMat &dst, int top, int bottom, int left, int right, int bordertype, const Scalar &scalar)
 433         {
 434             if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
 435             {
 436                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device does not support double");
 437                 return;
 438             }
 439
 440             oclMat _src = src;
 441
 442             CV_Assert(top >= 0 && bottom >= 0 && left >= 0 && right >= 0);
 443
 444             if( (_src.wholecols != _src.cols || _src.wholerows != _src.rows) && (bordertype & BORDER_ISOLATED) == 0 )
 445             {
 446                 Size wholeSize;
 447                 Point ofs;
 448                 _src.locateROI(wholeSize, ofs);
 449                 int dtop = std::min(ofs.y, top);
 450                 int dbottom = std::min(wholeSize.height - _src.rows - ofs.y, bottom);
 451                 int dleft = std::min(ofs.x, left);
 452                 int dright = std::min(wholeSize.width - _src.cols - ofs.x, right);
 453                 _src.adjustROI(dtop, dbottom, dleft, dright);
 454                 top -= dtop;
 455                 left -= dleft;
 456                 bottom -= dbottom;
 457                 right -= dright;
 458             }
 459             bordertype &= ~cv::BORDER_ISOLATED;
 460
 461             dst.create(_src.rows + top + bottom, _src.cols + left + right, _src.type());
 462             int srcStep = _src.step / _src.elemSize(),  dstStep = dst.step / dst.elemSize();
 463             int srcOffset = _src.offset / _src.elemSize(), dstOffset = dst.offset / dst.elemSize();
 464             int depth = _src.depth(), ochannels = _src.oclchannels();
 465
 466             int __bordertype[] = { BORDER_CONSTANT, BORDER_REPLICATE, BORDER_REFLECT, BORDER_WRAP, BORDER_REFLECT_101 };
 467             const char *borderstr[] = { "BORDER_CONSTANT", "BORDER_REPLICATE", "BORDER_REFLECT", "BORDER_WRAP", "BORDER_REFLECT_101" };
 468
 469             int bordertype_index = -1;
 470             for (int i = 0, end = sizeof(__bordertype) / sizeof(int); i < end; i++)
 471                 if (__bordertype[i] == bordertype)
 472                 {
 473                     bordertype_index = i;
 474                     break;
 475                 }
 476             if (bordertype_index < 0)
 477                 CV_Error(CV_StsBadArg, "Unsupported border type");
 478
 479             size_t localThreads[3] = { 16, 16, 1 };
 480             size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1 };
 481
 482             vector< pair<size_t, const void *> > args;
 483             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&_src.data));
 484             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 485             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 486             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 487             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&_src.cols));
 488             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&_src.rows));
 489             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 490             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&srcOffset));
 491             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 492             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dstOffset));
 493             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&top));
 494             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&left));
 495
 496             const char * const typeMap[] = { "uchar", "char", "ushort", "short", "int", "float", "double" };
 497             const char * const channelMap[] = { "", "", "2", "4", "4" };
 498             std::string buildOptions = format("-D GENTYPE=%s%s -D %s",
 499                                               typeMap[depth], channelMap[ochannels],
 500                                               borderstr[bordertype_index]);
 501
 502             int cn = src.channels(), ocn = src.oclchannels();
 503             int bufSize = src.elemSize1() * ocn;
 504             AutoBuffer<uchar> _buf(bufSize);
 505             uchar * buf = (uchar *)_buf;
 506             scalarToRawData(scalar, buf, dst.type());
 507             memset(buf + src.elemSize1() * cn, 0, (ocn - cn) * src.elemSize1());
 508
 509             args.push_back( make_pair( bufSize , (void *)buf ));
 510
 511             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_copymakeboder, "copymakeborder", globalThreads,
 512                                 localThreads, args, -1, -1, buildOptions.c_str());
 513         }
 514
 515         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 516         // warp
 517
 518         namespace
 519         {
 520 #define F double
 521
 522             void convert_coeffs(F *M)
 523             {
 524                 double D = M[0] * M[4] - M[1] * M[3];
 525                 D = D != 0 ? 1. / D : 0;
 526                 double A11 = M[4] * D, A22 = M[0] * D;
 527                 M[0] = A11;
 528                 M[1] *= -D;
 529                 M[3] *= -D;
 530                 M[4] = A22;
 531                 double b1 = -M[0] * M[2] - M[1] * M[5];
 532                 double b2 = -M[3] * M[2] - M[4] * M[5];
 533                 M[2] = b1;
 534                 M[5] = b2;
 535             }
 536
 537             double invert(double *M)
 538             {
 539 #define Sd(y,x) (Sd[y*3+x])
 540 #define Dd(y,x) (Dd[y*3+x])
 541 #define det3(m)    (m(0,0)*(m(1,1)*m(2,2) - m(1,2)*m(2,1)) -  \
 542                     m(0,1)*(m(1,0)*m(2,2) - m(1,2)*m(2,0)) +  \
 543                     m(0,2)*(m(1,0)*m(2,1) - m(1,1)*m(2,0)))
 544                 double *Sd = M;
 545                 double *Dd = M;
 546                 double d = det3(Sd);
 547                 double result = 0;
 548                 if ( d != 0)
 549                 {
 550                     double t[9];
 551                     result = d;
 552                     d = 1. / d;
 553
 554                     t[0] = (Sd(1, 1) * Sd(2, 2) - Sd(1, 2) * Sd(2, 1)) * d;
 555                     t[1] = (Sd(0, 2) * Sd(2, 1) - Sd(0, 1) * Sd(2, 2)) * d;
 556                     t[2] = (Sd(0, 1) * Sd(1, 2) - Sd(0, 2) * Sd(1, 1)) * d;
 557
 558                     t[3] = (Sd(1, 2) * Sd(2, 0) - Sd(1, 0) * Sd(2, 2)) * d;
 559                     t[4] = (Sd(0, 0) * Sd(2, 2) - Sd(0, 2) * Sd(2, 0)) * d;
 560                     t[5] = (Sd(0, 2) * Sd(1, 0) - Sd(0, 0) * Sd(1, 2)) * d;
 561
 562                     t[6] = (Sd(1, 0) * Sd(2, 1) - Sd(1, 1) * Sd(2, 0)) * d;
 563                     t[7] = (Sd(0, 1) * Sd(2, 0) - Sd(0, 0) * Sd(2, 1)) * d;
 564                     t[8] = (Sd(0, 0) * Sd(1, 1) - Sd(0, 1) * Sd(1, 0)) * d;
 565
 566                     Dd(0, 0) = t[0];
 567                     Dd(0, 1) = t[1];
 568                     Dd(0, 2) = t[2];
 569                     Dd(1, 0) = t[3];
 570                     Dd(1, 1) = t[4];
 571                     Dd(1, 2) = t[5];
 572                     Dd(2, 0) = t[6];
 573                     Dd(2, 1) = t[7];
 574                     Dd(2, 2) = t[8];
 575                 }
 576                 return result;
 577             }
 578
 579             void warpAffine_gpu(const oclMat &src, oclMat &dst, F coeffs[2][3], int interpolation)
 580             {
 581                 CV_Assert( (src.oclchannels() == dst.oclchannels()) );
 582                 int srcStep = src.step1();
 583                 int dstStep = dst.step1();
 584                 float float_coeffs[2][3];
 585                 cl_mem coeffs_cm;
 586
 587                 Context *clCxt = src.clCxt;
 588                 string s[3] = {"NN", "Linear", "Cubic"};
 589                 string kernelName = "warpAffine" + s[interpolation];
 590
 591                 if (src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE))
 592                 {
 593                     cl_int st;
 594                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(F) * 2 * 3, NULL, &st );
 595                     openCLVerifyCall(st);
 596                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm, 1, 0,
 597                                                         sizeof(F) * 2 * 3, coeffs, 0, 0, 0));
 598                 }
 599                 else
 600                 {
 601                     cl_int st;
 602                     for(int m = 0; m < 2; m++)
 603                         for(int n = 0; n < 3; n++)
 604                             float_coeffs[m][n] = coeffs[m][n];
 605
 606                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(float) * 2 * 3, NULL, &st );
 607                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm,
 608                                                         1, 0, sizeof(float) * 2 * 3, float_coeffs, 0, 0, 0));
 609
 610                 }
 611                 //TODO: improve this kernel
 612                 size_t blkSizeX = 16, blkSizeY = 16;
 613                 size_t glbSizeX;
 614                 size_t cols;
 615
 616                 if (src.type() == CV_8UC1 && interpolation != 2)
 617                 {
 618                     cols = (dst.cols + dst.offset % 4 + 3) / 4;
 619                     glbSizeX = cols % blkSizeX == 0 ? cols : (cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 620                 }
 621                 else
 622                 {
 623                     cols = dst.cols;
 624                     glbSizeX = dst.cols % blkSizeX == 0 ? dst.cols : (dst.cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 625                 }
 626
 627                 size_t glbSizeY = dst.rows % blkSizeY == 0 ? dst.rows : (dst.rows / blkSizeY + 1) * blkSizeY;
 628                 size_t globalThreads[3] = {glbSizeX, glbSizeY, 1};
 629                 size_t localThreads[3] = {blkSizeX, blkSizeY, 1};
 630
 631                 vector< pair<size_t, const void *> > args;
 632
 633                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 634                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 635                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 636                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 637                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 638                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 639                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 640                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 641                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.offset));
 642                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset));
 643                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&coeffs_cm));
 644                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 645
 646                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_warpAffine, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 647                 openCLSafeCall(clReleaseMemObject(coeffs_cm));
 648             }
 649
 650             void warpPerspective_gpu(const oclMat &src, oclMat &dst, double coeffs[3][3], int interpolation)
 651             {
 652                 CV_Assert( (src.oclchannels() == dst.oclchannels()) );
 653                 int srcStep = src.step1();
 654                 int dstStep = dst.step1();
 655                 float float_coeffs[3][3];
 656                 cl_mem coeffs_cm;
 657
 658                 Context *clCxt = src.clCxt;
 659                 string s[3] = {"NN", "Linear", "Cubic"};
 660                 string kernelName = "warpPerspective" + s[interpolation];
 661
 662                 if (src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE))
 663                 {
 664                     cl_int st;
 665                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(double) * 3 * 3, NULL, &st );
 666                     openCLVerifyCall(st);
 667                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm, 1, 0,
 668                                                         sizeof(double) * 3 * 3, coeffs, 0, 0, 0));
 669                 }
 670                 else
 671                 {
 672                     cl_int st;
 673                     for(int m = 0; m < 3; m++)
 674                         for(int n = 0; n < 3; n++)
 675                             float_coeffs[m][n] = coeffs[m][n];
 676
 677                     coeffs_cm = clCreateBuffer(*(cl_context*)clCxt->getOpenCLContextPtr(), CL_MEM_READ_WRITE, sizeof(float) * 3 * 3, NULL, &st );
 678                     openCLVerifyCall(st);
 679                     openCLSafeCall(clEnqueueWriteBuffer(*(cl_command_queue*)clCxt->getOpenCLCommandQueuePtr(), (cl_mem)coeffs_cm, 1, 0,
 680                                                         sizeof(float) * 3 * 3, float_coeffs, 0, 0, 0));
 681                 }
 682
 683                 //TODO: improve this kernel
 684                 size_t blkSizeX = 16, blkSizeY = 16;
 685                 size_t glbSizeX;
 686                 size_t cols;
 687                 if (src.type() == CV_8UC1 && interpolation == 0)
 688                 {
 689                     cols = (dst.cols + dst.offset % 4 + 3) / 4;
 690                     glbSizeX = cols % blkSizeX == 0 ? cols : (cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 691                 }
 692                 else
 693                 {
 694                     cols = dst.cols;
 695                     glbSizeX = dst.cols % blkSizeX == 0 ? dst.cols : (dst.cols / blkSizeX + 1) * blkSizeX;
 696                 }
 697
 698                 size_t glbSizeY = dst.rows % blkSizeY == 0 ? dst.rows : (dst.rows / blkSizeY + 1) * blkSizeY;
 699                 size_t globalThreads[3] = {glbSizeX, glbSizeY, 1};
 700                 size_t localThreads[3] = {blkSizeX, blkSizeY, 1};
 701
 702                 vector< pair<size_t, const void *> > args;
 703
 704                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 705                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data));
 706                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.cols));
 707                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.rows));
 708                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
 709                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
 710                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&srcStep));
 711                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dstStep));
 712                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&src.offset));
 713                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset));
 714                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_mem), (void *)&coeffs_cm));
 715                 args.push_back(make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 716
 717                 openCLExecuteKernel(clCxt, &imgproc_warpPerspective, kernelName, globalThreads, localThreads, args, src.oclchannels(), src.depth());
 718                 openCLSafeCall(clReleaseMemObject(coeffs_cm));
 719             }
 720         }
 721
 722         void warpAffine(const oclMat &src, oclMat &dst, const Mat &M, Size dsize, int flags)
 723         {
 724             int interpolation = flags & INTER_MAX;
 725
 726             CV_Assert((src.depth() == CV_8U  || src.depth() == CV_32F) && src.oclchannels() != 2 && src.oclchannels() != 3);
 727             CV_Assert(interpolation == INTER_NEAREST || interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_CUBIC);
 728
 729             dst.create(dsize, src.type());
 730
 731             CV_Assert(M.rows == 2 && M.cols == 3);
 732
 733             int warpInd = (flags & WARP_INVERSE_MAP) >> 4;
 734             F coeffs[2][3];
 735
 736             double coeffsM[2*3];
 737             Mat coeffsMat(2, 3, CV_64F, (void *)coeffsM);
 738             M.convertTo(coeffsMat, coeffsMat.type());
 739             if (!warpInd)
 740                 convert_coeffs(coeffsM);
 741
 742             for(int i = 0; i < 2; ++i)
 743                 for(int j = 0; j < 3; ++j)
 744                     coeffs[i][j] = coeffsM[i*3+j];
 745
 746             warpAffine_gpu(src, dst, coeffs, interpolation);
 747         }
 748
 749         void warpPerspective(const oclMat &src, oclMat &dst, const Mat &M, Size dsize, int flags)
 750         {
 751             int interpolation = flags & INTER_MAX;
 752
 753             CV_Assert((src.depth() == CV_8U  || src.depth() == CV_32F) && src.oclchannels() != 2 && src.oclchannels() != 3);
 754             CV_Assert(interpolation == INTER_NEAREST || interpolation == INTER_LINEAR || interpolation == INTER_CUBIC);
 755
 756             dst.create(dsize, src.type());
 757
 758
 759             CV_Assert(M.rows == 3 && M.cols == 3);
 760
 761             int warpInd = (flags & WARP_INVERSE_MAP) >> 4;
 762             double coeffs[3][3];
 763
 764             double coeffsM[3*3];
 765             Mat coeffsMat(3, 3, CV_64F, (void *)coeffsM);
 766             M.convertTo(coeffsMat, coeffsMat.type());
 767             if (!warpInd)
 768                 invert(coeffsM);
 769
 770             for(int i = 0; i < 3; ++i)
 771                 for(int j = 0; j < 3; ++j)
 772                     coeffs[i][j] = coeffsM[i*3+j];
 773
 774             warpPerspective_gpu(src, dst, coeffs, interpolation);
 775         }
 776
 777         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 778         // integral
 779
 780         void integral(const oclMat &src, oclMat &sum, oclMat &sqsum)
 781         {
 782             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1);
 783             if (!src.clCxt->supportsFeature(ocl::FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
 784             {
 785                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Select device doesn't support double");
 786                 return;
 787             }
 788
 789             int vlen = 4;
 790             int offset = src.offset / vlen;
 791             int pre_invalid = src.offset % vlen;
 792             int vcols = (pre_invalid + src.cols + vlen - 1) / vlen;
 793
 794             oclMat t_sum , t_sqsum;
 795             int w = src.cols + 1, h = src.rows + 1;
 796             int depth = src.depth() == CV_8U ? CV_32S : CV_64F;
 797             int type = CV_MAKE_TYPE(depth, 1);
 798
 799             t_sum.create(src.cols, src.rows, type);
 800             sum.create(h, w, type);
 801
 802             t_sqsum.create(src.cols, src.rows, CV_32FC1);
 803             sqsum.create(h, w, CV_32FC1);
 804
 805             int sum_offset = sum.offset / vlen;
 806             int sqsum_offset = sqsum.offset / vlen;
 807
 808             vector<pair<size_t , const void *> > args;
 809             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
 810             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 811             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sqsum.data ));
 812             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&offset ));
 813             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&pre_invalid ));
 814             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.rows ));
 815             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.cols ));
 816             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
 817             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step));
 818             size_t gt[3] = {((vcols + 1) / 2) * 256, 1, 1}, lt[3] = {256, 1, 1};
 819             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral, "integral_cols", gt, lt, args, -1, depth);
 820
 821             args.clear();
 822             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 823             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sqsum.data ));
 824             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&sum.data ));
 825             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&sqsum.data ));
 826             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.rows ));
 827             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.cols ));
 828             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step ));
 829             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum.step));
 830             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sqsum.step));
 831             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum_offset));
 832             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sqsum_offset));
 833             size_t gt2[3] = {t_sum.cols  * 32, 1, 1}, lt2[3] = {256, 1, 1};
 834             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral, "integral_rows", gt2, lt2, args, -1, depth);
 835         }
 836
 837         void integral(const oclMat &src, oclMat &sum)
 838         {
 839             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1);
 840             int vlen = 4;
 841             int offset = src.offset / vlen;
 842             int pre_invalid = src.offset % vlen;
 843             int vcols = (pre_invalid + src.cols + vlen - 1) / vlen;
 844
 845             oclMat t_sum;
 846             int w = src.cols + 1, h = src.rows + 1;
 847             int depth = src.depth() == CV_8U ? CV_32S : CV_32F;
 848             int type = CV_MAKE_TYPE(depth, 1);
 849
 850             t_sum.create(src.cols, src.rows, type);
 851             sum.create(h, w, type);
 852
 853             int sum_offset = sum.offset / vlen;
 854             vector<pair<size_t , const void *> > args;
 855             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
 856             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 857             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&offset ));
 858             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&pre_invalid ));
 859             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.rows ));
 860             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.cols ));
 861             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
 862             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step));
 863             size_t gt[3] = {((vcols + 1) / 2) * 256, 1, 1}, lt[3] = {256, 1, 1};
 864             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral_sum, "integral_sum_cols", gt, lt, args, -1, depth);
 865
 866             args.clear();
 867             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&t_sum.data ));
 868             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&sum.data ));
 869             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.rows ));
 870             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.cols ));
 871             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&t_sum.step ));
 872             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum.step));
 873             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sum_offset));
 874             size_t gt2[3] = {t_sum.cols  * 32, 1, 1}, lt2[3] = {256, 1, 1};
 875             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_integral_sum, "integral_sum_rows", gt2, lt2, args, -1, depth);
 876         }
 877
 878         /////////////////////// corner //////////////////////////////
 879
 880         static void extractCovData(const oclMat &src, oclMat &Dx, oclMat &Dy,
 881                             int blockSize, int ksize, int borderType)
 882         {
 883             CV_Assert(src.type() == CV_8UC1 || src.type() == CV_32FC1);
 884             double scale = static_cast<double>(1 << ((ksize > 0 ? ksize : 3) - 1)) * blockSize;
 885             if (ksize < 0)
 886                 scale *= 2.;
 887
 888             if (src.depth() == CV_8U)
 889             {
 890                 scale *= 255.;
 891                 scale = 1. / scale;
 892             }
 893             else
 894                 scale = 1. / scale;
 895
 896             if (ksize > 0)
 897             {
 898                 Context* clCxt = Context::getContext();
 899                 if(clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_INTEL_DEVICE) && src.type() == CV_8UC1 &&
 900                     src.cols % 8 == 0 && src.rows % 8 == 0 &&
 901                     ksize==3 &&
 902                     (borderType ==cv::BORDER_REFLECT ||
 903                      borderType == cv::BORDER_REPLICATE ||
 904                      borderType ==cv::BORDER_REFLECT101 ||
 905                      borderType ==cv::BORDER_WRAP))
 906                 {
 907                     Dx.create(src.size(), CV_32FC1);
 908                     Dy.create(src.size(), CV_32FC1);
 909
 910                     const unsigned int block_x = 8;
 911                     const unsigned int block_y = 8;
 912
 913                     unsigned int src_pitch = src.step;
 914                     unsigned int dst_pitch = Dx.cols;
 915
 916                     float _scale = scale;
 917
 918                     std::vector<std::pair<size_t , const void *> > args;
 919                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
 920                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dx.data ));
 921                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dy.data ));
 922                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.cols ));
 923                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.rows ));
 924                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_uint) , (void *)&src_pitch ));
 925                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_uint) , (void *)&dst_pitch ));
 926                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&_scale ));
 927                     size_t gt2[3] = {src.cols, src.rows, 1}, lt2[3] = {block_x, block_y, 1};
 928
 929                     string option = "-D BLK_X=8 -D BLK_Y=8";
 930                     switch(borderType)
 931                     {
 932                     case cv::BORDER_REPLICATE:
 933                         option += " -D BORDER_REPLICATE";
 934                         break;
 935                     case cv::BORDER_REFLECT:
 936                         option += " -D BORDER_REFLECT";
 937                         break;
 938                     case cv::BORDER_REFLECT101:
 939                         option += " -D BORDER_REFLECT101";
 940                         break;
 941                     case cv::BORDER_WRAP:
 942                         option += " -D BORDER_WRAP";
 943                         break;
 944                     }
 945                     openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_sobel3, "sobel3", gt2, lt2, args, -1, -1, option.c_str() );
 946                 }
 947                 else
 948                 {
 949                     Sobel(src, Dx, CV_32F, 1, 0, ksize, scale, 0, borderType);
 950                     Sobel(src, Dy, CV_32F, 0, 1, ksize, scale, 0, borderType);
 951                 }
 952             }
 953             else
 954             {
 955                 Scharr(src, Dx, CV_32F, 1, 0, scale, 0, borderType);
 956                 Scharr(src, Dy, CV_32F, 0, 1, scale, 0, borderType);
 957             }
 958             CV_Assert(Dx.offset == 0 && Dy.offset == 0);
 959         }
 960
 961         static void corner_ocl(const cv::ocl::ProgramEntry* source, string kernelName, int block_size, float k, oclMat &Dx, oclMat &Dy,
 962                         oclMat &dst, int border_type)
 963         {
 964             char borderType[30];
 965             switch (border_type)
 966             {
 967             case cv::BORDER_CONSTANT:
 968                 sprintf(borderType, "BORDER_CONSTANT");
 969                 break;
 970             case cv::BORDER_REFLECT101:
 971                 sprintf(borderType, "BORDER_REFLECT101");
 972                 break;
 973             case cv::BORDER_REFLECT:
 974                 sprintf(borderType, "BORDER_REFLECT");
 975                 break;
 976             case cv::BORDER_REPLICATE:
 977                 sprintf(borderType, "BORDER_REPLICATE");
 978                 break;
 979             default:
 980                 CV_Error(CV_StsBadFlag, "BORDER type is not supported!");
 981             }
 982
 983             std::string buildOptions = format("-D anX=%d -D anY=%d -D ksX=%d -D ksY=%d -D %s",
 984                     block_size / 2, block_size / 2, block_size, block_size, borderType);
 985
 986             size_t blockSizeX = 256, blockSizeY = 1;
 987             size_t gSize = blockSizeX - block_size / 2 * 2;
 988             size_t globalSizeX = (Dx.cols) % gSize == 0 ? Dx.cols / gSize * blockSizeX : (Dx.cols / gSize + 1) * blockSizeX;
 989             size_t rows_per_thread = 2;
 990             size_t globalSizeY = ((Dx.rows + rows_per_thread - 1) / rows_per_thread) % blockSizeY == 0 ?
 991                                  ((Dx.rows + rows_per_thread - 1) / rows_per_thread) :
 992                                  (((Dx.rows + rows_per_thread - 1) / rows_per_thread) / blockSizeY + 1) * blockSizeY;
 993
 994             size_t gt[3] = { globalSizeX, globalSizeY, 1 };
 995             size_t lt[3]  = { blockSizeX, blockSizeY, 1 };
 996             vector<pair<size_t , const void *> > args;
 997             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dx.data ));
 998             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&Dy.data));
 999             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dst.data));
1000             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dx.offset ));
1001             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dx.wholerows ));
1002             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dx.wholecols ));
1003             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&Dx.step));
1004             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dy.offset ));
1005             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dy.wholerows ));
1006             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&Dy.wholecols ));
1007             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&Dy.step));
1008             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset));
1009             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows));
1010             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols));
1011             args.push_back( make_pair(sizeof(cl_int), (void *)&dst.step));
1012             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&k));
1013
1014             openCLExecuteKernel(dst.clCxt, source, kernelName, gt, lt, args, -1, -1, buildOptions.c_str());
1015         }
1016
1017         void cornerHarris(const oclMat &src, oclMat &dst, int blockSize, int ksize,
1018                           double k, int borderType)
1019         {
1020             oclMat dx, dy;
1021             cornerHarris_dxdy(src, dst, dx, dy, blockSize, ksize, k, borderType);
1022         }
1023
1024         void cornerHarris_dxdy(const oclMat &src, oclMat &dst, oclMat &dx, oclMat &dy, int blockSize, int ksize,
1025                           double k, int borderType)
1026         {
1027             if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
1028             {
1029                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device doesn't support double");
1030                 return;
1031             }
1032
1033             CV_Assert(borderType == cv::BORDER_CONSTANT || borderType == cv::BORDER_REFLECT101 || borderType == cv::BORDER_REPLICATE
1034                       || borderType == cv::BORDER_REFLECT);
1035
1036             extractCovData(src, dx, dy, blockSize, ksize, borderType);
1037             dst.create(src.size(), CV_32FC1);
1038             corner_ocl(&imgproc_calcHarris, "calcHarris", blockSize, static_cast<float>(k), dx, dy, dst, borderType);
1039         }
1040
1041         void cornerMinEigenVal(const oclMat &src, oclMat &dst, int blockSize, int ksize, int borderType)
1042         {
1043             oclMat dx, dy;
1044             cornerMinEigenVal_dxdy(src, dst, dx, dy, blockSize, ksize, borderType);
1045         }
1046
1047         void cornerMinEigenVal_dxdy(const oclMat &src, oclMat &dst, oclMat &dx, oclMat &dy, int blockSize, int ksize, int borderType)
1048         {
1049             if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && src.depth() == CV_64F)
1050             {
1051                 CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device doesn't support double");
1052                 return;
1053             }
1054
1055             CV_Assert(borderType == cv::BORDER_CONSTANT || borderType == cv::BORDER_REFLECT101 ||
1056                       borderType == cv::BORDER_REPLICATE || borderType == cv::BORDER_REFLECT);
1057
1058             extractCovData(src, dx, dy, blockSize, ksize, borderType);
1059             dst.create(src.size(), CV_32F);
1060
1061             corner_ocl(&imgproc_calcMinEigenVal, "calcMinEigenVal", blockSize, 0, dx, dy, dst, borderType);
1062         }
1063
1064         /////////////////////////////////// MeanShiftfiltering ///////////////////////////////////////////////
1065
1066         static void meanShiftFiltering_gpu(const oclMat &src, oclMat dst, int sp, int sr, int maxIter, float eps)
1067         {
1068             CV_Assert( (src.cols == dst.cols) && (src.rows == dst.rows) );
1069             CV_Assert( !(dst.step & 0x3) );
1070
1071             //Arrange the NDRange
1072             int col = src.cols, row = src.rows;
1073             int ltx = 16, lty = 8;
1074             if (src.cols % ltx != 0)
1075                 col = (col / ltx + 1) * ltx;
1076             if (src.rows % lty != 0)
1077                 row = (row / lty + 1) * lty;
1078
1079             size_t globalThreads[3] = {col, row, 1};
1080             size_t localThreads[3]  = {ltx, lty, 1};
1081
1082             //set args
1083             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1084             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dst.data ));
1085             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.step ));
1086             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
1087             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
1088             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.offset ));
1089             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.offset ));
1090             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.cols ));
1091             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dst.rows ));
1092             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sp ));
1093             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sr ));
1094             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&maxIter ));
1095             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&eps ));
1096
1097             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &meanShift, "meanshift_kernel", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1098         }
1099
1100         void meanShiftFiltering(const oclMat &src, oclMat &dst, int sp, int sr, TermCriteria criteria)
1101         {
1102             if ( src.empty() )
1103                 CV_Error( CV_StsBadArg, "The input image is empty" );
1104
1105             if ( src.depth() != CV_8U || src.oclchannels() != 4 )
1106                 CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "Only 8-bit, 4-channel images are supported" );
1107
1108             dst.create( src.size(), CV_8UC4 );
1109
1110             if ( !(criteria.type & TermCriteria::MAX_ITER) )
1111                 criteria.maxCount = 5;
1112
1113             int maxIter = std::min(std::max(criteria.maxCount, 1), 100);
1114
1115             float eps;
1116             if ( !(criteria.type & TermCriteria::EPS) )
1117                 eps = 1.f;
1118             eps = (float)std::max(criteria.epsilon, 0.0);
1119
1120             meanShiftFiltering_gpu(src, dst, sp, sr, maxIter, eps);
1121         }
1122
1123         static void meanShiftProc_gpu(const oclMat &src, oclMat dstr, oclMat dstsp, int sp, int sr, int maxIter, float eps)
1124         {
1125             //sanity checks
1126             CV_Assert( (src.cols == dstr.cols) && (src.rows == dstr.rows) &&
1127                        (src.rows == dstsp.rows) && (src.cols == dstsp.cols));
1128             CV_Assert( !(dstsp.step & 0x3) );
1129
1130             //Arrange the NDRange
1131             int col = src.cols, row = src.rows;
1132             int ltx = 16, lty = 8;
1133             if (src.cols % ltx != 0)
1134                 col = (col / ltx + 1) * ltx;
1135             if (src.rows % lty != 0)
1136                 row = (row / lty + 1) * lty;
1137
1138             size_t globalThreads[3] = {col, row, 1};
1139             size_t localThreads[3]  = {ltx, lty, 1};
1140
1141             //set args
1142             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1143             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&src.data ));
1144             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dstr.data ));
1145             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem) , (void *)&dstsp.data ));
1146             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.step ));
1147             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.step ));
1148             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstsp.step ));
1149             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&src.offset ));
1150             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.offset ));
1151             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstsp.offset ));
1152             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.cols ));
1153             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&dstr.rows ));
1154             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sp ));
1155             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&sr ));
1156             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int) , (void *)&maxIter ));
1157             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_float) , (void *)&eps ));
1158
1159             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &meanShift, "meanshiftproc_kernel", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1160         }
1161
1162         void meanShiftProc(const oclMat &src, oclMat &dstr, oclMat &dstsp, int sp, int sr, TermCriteria criteria)
1163         {
1164             if ( src.empty() )
1165                 CV_Error( CV_StsBadArg, "The input image is empty" );
1166
1167             if ( src.depth() != CV_8U || src.oclchannels() != 4 )
1168                 CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "Only 8-bit, 4-channel images are supported" );
1169
1170 //            if (!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE))
1171 //            {
1172 //                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");
1173 //                return;
1174 //            }
1175
1176             dstr.create( src.size(), CV_8UC4 );
1177             dstsp.create( src.size(), CV_16SC2 );
1178
1179             if ( !(criteria.type & TermCriteria::MAX_ITER) )
1180                 criteria.maxCount = 5;
1181
1182             int maxIter = std::min(std::max(criteria.maxCount, 1), 100);
1183
1184             float eps;
1185             if ( !(criteria.type & TermCriteria::EPS) )
1186                 eps = 1.f;
1187             eps = (float)std::max(criteria.epsilon, 0.0);
1188
1189             meanShiftProc_gpu(src, dstr, dstsp, sp, sr, maxIter, eps);
1190         }
1191
1192         ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1193         ////////////////////////////////////////////////////hist///////////////////////////////////////////////
1194         /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1195
1196         namespace histograms
1197         {
1198             const int PARTIAL_HISTOGRAM256_COUNT = 256;
1199             const int HISTOGRAM256_BIN_COUNT = 256;
1200         }
1201         ///////////////////////////////calcHist/////////////////////////////////////////////////////////////////
1202         static void calc_sub_hist(const oclMat &mat_src, const oclMat &mat_sub_hist)
1203         {
1204             using namespace histograms;
1205
1206             int depth = mat_src.depth();
1207
1208             size_t localThreads[3]  = { HISTOGRAM256_BIN_COUNT, 1, 1 };
1209             size_t globalThreads[3] = { PARTIAL_HISTOGRAM256_COUNT *localThreads[0], 1, 1};
1210
1211             int dataWidth = 16;
1212             int dataWidth_bits = 4;
1213             int mask = dataWidth - 1;
1214
1215             int cols = mat_src.cols * mat_src.oclchannels();
1216             int src_offset = mat_src.offset;
1217             int hist_step = mat_sub_hist.step >> 2;
1218             int left_col = 0, right_col = 0;
1219
1220             if (cols >= dataWidth * 2 - 1)
1221             {
1222                 left_col = dataWidth - (src_offset & mask);
1223                 left_col &= mask;
1224                 src_offset += left_col;
1225                 cols -= left_col;
1226                 right_col = cols & mask;
1227                 cols -= right_col;
1228             }
1229             else
1230             {
1231                 left_col = cols;
1232                 right_col = 0;
1233                 cols = 0;
1234                 globalThreads[0] = 0;
1235             }
1236
1237             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1238             if (globalThreads[0] != 0)
1239             {
1240                 int tempcols = cols >> dataWidth_bits;
1241                 int inc_x = globalThreads[0] % tempcols;
1242                 int inc_y = globalThreads[0] / tempcols;
1243                 src_offset >>= dataWidth_bits;
1244                 int src_step = mat_src.step >> dataWidth_bits;
1245                 int datacount = tempcols * mat_src.rows;
1246
1247                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src.data));
1248                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
1249                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
1250                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_sub_hist.data));
1251                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&datacount));
1252                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tempcols));
1253                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&inc_x));
1254                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&inc_y));
1255                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&hist_step));
1256
1257                 openCLExecuteKernel(mat_src.clCxt, &imgproc_histogram, "calc_sub_hist", globalThreads, localThreads, args, -1, depth);
1258             }
1259
1260             if (left_col != 0 || right_col != 0)
1261             {
1262                 src_offset = mat_src.offset;
1263                 localThreads[0] = 1;
1264                 localThreads[1] = 256;
1265                 globalThreads[0] = left_col + right_col;
1266                 globalThreads[1] = mat_src.rows;
1267
1268                 args.clear();
1269                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src.data));
1270                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.step));
1271                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_offset));
1272                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_sub_hist.data));
1273                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&left_col));
1274                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&cols));
1275                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.rows));
1276                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&hist_step));
1277
1278                 openCLExecuteKernel(mat_src.clCxt, &imgproc_histogram, "calc_sub_hist_border", globalThreads, localThreads, args, -1, depth);
1279             }
1280         }
1281
1282         static void merge_sub_hist(const oclMat &sub_hist, oclMat &mat_hist)
1283         {
1284             using namespace histograms;
1285
1286             size_t localThreads[3]  = { 256, 1, 1 };
1287             size_t globalThreads[3] = { HISTOGRAM256_BIN_COUNT *localThreads[0], 1, 1};
1288             int src_step = sub_hist.step >> 2;
1289
1290             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1291             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&sub_hist.data));
1292             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_hist.data));
1293             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_step));
1294
1295             openCLExecuteKernel(sub_hist.clCxt, &imgproc_histogram, "merge_hist", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1296         }
1297
1298         void calcHist(const oclMat &mat_src, oclMat &mat_hist)
1299         {
1300             using namespace histograms;
1301             CV_Assert(mat_src.type() == CV_8UC1);
1302             mat_hist.create(1, 256, CV_32SC1);
1303
1304             oclMat buf(PARTIAL_HISTOGRAM256_COUNT, HISTOGRAM256_BIN_COUNT, CV_32SC1);
1305             buf.setTo(0);
1306
1307             calc_sub_hist(mat_src, buf);
1308             merge_sub_hist(buf, mat_hist);
1309         }
1310
1311         ///////////////////////////////////equalizeHist/////////////////////////////////////////////////////
1312         void equalizeHist(const oclMat &mat_src, oclMat &mat_dst)
1313         {
1314             mat_dst.create(mat_src.rows, mat_src.cols, CV_8UC1);
1315
1316             oclMat mat_hist(1, 256, CV_32SC1);
1317
1318             calcHist(mat_src, mat_hist);
1319
1320             size_t localThreads[3] = { 256, 1, 1};
1321             size_t globalThreads[3] = { 256, 1, 1};
1322             oclMat lut(1, 256, CV_8UC1);
1323             int total = mat_src.rows * mat_src.cols;
1324
1325             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1326             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&lut.data));
1327             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_hist.data));
1328             args.push_back( make_pair( sizeof(int), (void *)&total));
1329
1330             openCLExecuteKernel(mat_src.clCxt, &imgproc_histogram, "calLUT", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1331             LUT(mat_src, lut, mat_dst);
1332         }
1333
1334         ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1335         // CLAHE
1336         namespace clahe
1337         {
1338             static void calcLut(const oclMat &src, oclMat &dst,
1339                 const int tilesX, const int tilesY, const cv::Size tileSize,
1340                 const int clipLimit, const float lutScale)
1341             {
1342                 cl_int2 tile_size;
1343                 tile_size.s[0] = tileSize.width;
1344                 tile_size.s[1] = tileSize.height;
1345
1346                 std::vector<pair<size_t , const void *> > args;
1347                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data ));
1348                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1349                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.step ));
1350                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.step ));
1351                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&tile_size ));
1352                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tilesX ));
1353                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&clipLimit ));
1354                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_float), (void *)&lutScale ));
1355                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.offset ));
1356                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset ));
1357
1358                 String kernelName = "calcLut";
1359                 size_t localThreads[3]  = { 32, 8, 1 };
1360                 size_t globalThreads[3] = { tilesX * localThreads[0], tilesY * localThreads[1], 1 };
1361                 bool is_cpu = isCpuDevice();
1362                 if (is_cpu)
1363                     openCLExecuteKernel(Context::getContext(), &imgproc_clahe, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, -1, (char*)"-D CPU");
1364                 else
1365                 {
1366                     cl_kernel kernel = openCLGetKernelFromSource(Context::getContext(), &imgproc_clahe, kernelName);
1367                     int wave_size = (int)queryWaveFrontSize(kernel);
1368                     openCLSafeCall(clReleaseKernel(kernel));
1369
1370                     std::string opt = format("-D WAVE_SIZE=%d", wave_size);
1371                     openCLExecuteKernel(Context::getContext(), &imgproc_clahe, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, -1, opt.c_str());
1372                 }
1373             }
1374
1375             static void transform(const oclMat &src, oclMat &dst, const oclMat &lut,
1376                 const int tilesX, const int tilesY, const Size & tileSize)
1377             {
1378                 cl_int2 tile_size;
1379                 tile_size.s[0] = tileSize.width;
1380                 tile_size.s[1] = tileSize.height;
1381
1382                 std::vector<pair<size_t , const void *> > args;
1383                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data ));
1384                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1385                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&lut.data ));
1386                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.step ));
1387                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.step ));
1388                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&lut.step ));
1389                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.cols ));
1390                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.rows ));
1391                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&tile_size ));
1392                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tilesX ));
1393                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&tilesY ));
1394                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.offset ));
1395                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.offset ));
1396                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&lut.offset ));
1397
1398                 size_t localThreads[3]  = { 32, 8, 1 };
1399                 size_t globalThreads[3] = { src.cols, src.rows, 1 };
1400
1401                 openCLExecuteKernel(Context::getContext(), &imgproc_clahe, "transform", globalThreads, localThreads, args, -1, -1);
1402             }
1403         }
1404
1405         namespace
1406         {
1407             class CLAHE_Impl : public cv::CLAHE
1408             {
1409             public:
1410                 CLAHE_Impl(double clipLimit = 40.0, int tilesX = 8, int tilesY = 8);
1411
1412                 cv::AlgorithmInfo* info() const;
1413
1414                 void apply(cv::InputArray src, cv::OutputArray dst);
1415
1416                 void setClipLimit(double clipLimit);
1417                 double getClipLimit() const;
1418
1419                 void setTilesGridSize(cv::Size tileGridSize);
1420                 cv::Size getTilesGridSize() const;
1421
1422                 void collectGarbage();
1423
1424             private:
1425                 double clipLimit_;
1426                 int tilesX_;
1427                 int tilesY_;
1428
1429                 oclMat srcExt_;
1430                 oclMat lut_;
1431             };
1432
1433             CLAHE_Impl::CLAHE_Impl(double clipLimit, int tilesX, int tilesY) :
1434                 clipLimit_(clipLimit), tilesX_(tilesX), tilesY_(tilesY)
1435             {
1436             }
1437
1438             CV_INIT_ALGORITHM(CLAHE_Impl, "CLAHE_OCL",
1439                 obj.info()->addParam(obj, "clipLimit", obj.clipLimit_);
1440                 obj.info()->addParam(obj, "tilesX", obj.tilesX_);
1441                 obj.info()->addParam(obj, "tilesY", obj.tilesY_))
1442
1443             void CLAHE_Impl::apply(cv::InputArray src_raw, cv::OutputArray dst_raw)
1444             {
1445                 oclMat& src = getOclMatRef(src_raw);
1446                 oclMat& dst = getOclMatRef(dst_raw);
1447                 CV_Assert( src.type() == CV_8UC1 );
1448
1449                 dst.create( src.size(), src.type() );
1450
1451                 const int histSize = 256;
1452
1453                 ensureSizeIsEnough(tilesX_ * tilesY_, histSize, CV_8UC1, lut_);
1454
1455                 cv::Size tileSize;
1456                 oclMat srcForLut;
1457
1458                 if (src.cols % tilesX_ == 0 && src.rows % tilesY_ == 0)
1459                 {
1460                     tileSize = cv::Size(src.cols / tilesX_, src.rows / tilesY_);
1461                     srcForLut = src;
1462                 }
1463                 else
1464                 {
1465                     ocl::copyMakeBorder(src, srcExt_, 0, tilesY_ - (src.rows % tilesY_), 0,
1466                                             tilesX_ - (src.cols % tilesX_), BORDER_REFLECT_101, Scalar::all(0));
1467
1468                     tileSize = Size(srcExt_.cols / tilesX_, srcExt_.rows / tilesY_);
1469                     srcForLut = srcExt_;
1470                 }
1471
1472                 const int tileSizeTotal = tileSize.area();
1473                 const float lutScale = static_cast<float>(histSize - 1) / tileSizeTotal;
1474
1475                 int clipLimit = 0;
1476                 if (clipLimit_ > 0.0)
1477                 {
1478                     clipLimit = static_cast<int>(clipLimit_ * tileSizeTotal / histSize);
1479                     clipLimit = std::max(clipLimit, 1);
1480                 }
1481
1482                 clahe::calcLut(srcForLut, lut_, tilesX_, tilesY_, tileSize, clipLimit, lutScale);
1483                 clahe::transform(src, dst, lut_, tilesX_, tilesY_, tileSize);
1484             }
1485
1486             void CLAHE_Impl::setClipLimit(double clipLimit)
1487             {
1488                 clipLimit_ = clipLimit;
1489             }
1490
1491             double CLAHE_Impl::getClipLimit() const
1492             {
1493                 return clipLimit_;
1494             }
1495
1496             void CLAHE_Impl::setTilesGridSize(cv::Size tileGridSize)
1497             {
1498                 tilesX_ = tileGridSize.width;
1499                 tilesY_ = tileGridSize.height;
1500             }
1501
1502             cv::Size CLAHE_Impl::getTilesGridSize() const
1503             {
1504                 return cv::Size(tilesX_, tilesY_);
1505             }
1506
1507             void CLAHE_Impl::collectGarbage()
1508             {
1509                 srcExt_.release();
1510                 lut_.release();
1511             }
1512         }
1513
1514         cv::Ptr<cv::CLAHE> createCLAHE(double clipLimit, cv::Size tileGridSize)
1515         {
1516             return new CLAHE_Impl(clipLimit, tileGridSize.width, tileGridSize.height);
1517         }
1518
1519         //////////////////////////////////bilateralFilter////////////////////////////////////////////////////
1520
1521         static void oclbilateralFilter_8u( const oclMat &src, oclMat &dst, int d,
1522                                double sigma_color, double sigma_space,
1523                                int borderType )
1524         {
1525             int cn = src.channels();
1526             int i, j, maxk, radius;
1527
1528             CV_Assert( (src.channels() == 1 || src.channels() == 3) &&
1529                        src.type() == dst.type() && src.size() == dst.size() &&
1530                        src.data != dst.data );
1531
1532             if ( sigma_color <= 0 )
1533                 sigma_color = 1;
1534             if ( sigma_space <= 0 )
1535                 sigma_space = 1;
1536
1537             double gauss_color_coeff = -0.5 / (sigma_color * sigma_color);
1538             double gauss_space_coeff = -0.5 / (sigma_space * sigma_space);
1539
1540             if ( d <= 0 )
1541                 radius = cvRound(sigma_space * 1.5);
1542             else
1543                 radius = d / 2;
1544             radius = MAX(radius, 1);
1545             d = radius * 2 + 1;
1546
1547             oclMat temp;
1548             copyMakeBorder( src, temp, radius, radius, radius, radius, borderType );
1549
1550             vector<float> _color_weight(cn * 256);
1551             vector<float> _space_weight(d * d);
1552             vector<int> _space_ofs(d * d);
1553             float *color_weight = &_color_weight[0];
1554             float *space_weight = &_space_weight[0];
1555             int *space_ofs = &_space_ofs[0];
1556
1557             int dst_step_in_pixel = dst.step / dst.elemSize();
1558             int dst_offset_in_pixel = dst.offset / dst.elemSize();
1559             int temp_step_in_pixel = temp.step / temp.elemSize();
1560
1561             // initialize color-related bilateral filter coefficients
1562             for( i = 0; i < 256 * cn; i++ )
1563                 color_weight[i] = (float)std::exp(i * i * gauss_color_coeff);
1564
1565             // initialize space-related bilateral filter coefficients
1566             for( i = -radius, maxk = 0; i <= radius; i++ )
1567                 for( j = -radius; j <= radius; j++ )
1568                 {
1569                     double r = std::sqrt((double)i * i + (double)j * j);
1570                     if ( r > radius )
1571                         continue;
1572                     space_weight[maxk] = (float)std::exp(r * r * gauss_space_coeff);
1573                     space_ofs[maxk++] = (int)(i * temp_step_in_pixel + j);
1574                 }
1575
1576             oclMat oclcolor_weight(1, cn * 256, CV_32FC1, color_weight);
1577             oclMat oclspace_weight(1, d * d, CV_32FC1, space_weight);
1578             oclMat oclspace_ofs(1, d * d, CV_32SC1, space_ofs);
1579
1580             string kernelName = "bilateral";
1581             size_t localThreads[3]  = { 16, 16, 1 };
1582             size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1 };
1583
1584             if ((dst.type() == CV_8UC1) && ((dst.offset & 3) == 0) && ((dst.cols & 3) == 0))
1585             {
1586                 kernelName = "bilateral2";
1587                 globalThreads[0] = dst.cols >> 2;
1588             }
1589
1590             vector<pair<size_t , const void *> > args;
1591             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1592             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&temp.data ));
1593             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.rows ));
1594             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst.cols ));
1595             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&maxk ));
1596             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&radius ));
1597             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_step_in_pixel ));
1598             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset_in_pixel ));
1599             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp_step_in_pixel ));
1600             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp.rows ));
1601             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp.cols ));
1602             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&oclcolor_weight.data ));
1603             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&oclspace_weight.data ));
1604             args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&oclspace_ofs.data ));
1605
1606             openCLExecuteKernel(src.clCxt, &imgproc_bilateral, kernelName, globalThreads, localThreads, args, dst.oclchannels(), dst.depth());
1607         }
1608
1609         void bilateralFilter(const oclMat &src, oclMat &dst, int radius, double sigmaclr, double sigmaspc, int borderType)
1610         {
1611             dst.create( src.size(), src.type() );
1612             if ( src.depth() == CV_8U )
1613                 oclbilateralFilter_8u( src, dst, radius, sigmaclr, sigmaspc, borderType );
1614             else
1615                 CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "Bilateral filtering is only implemented for CV_8U images" );
1616         }
1617
1618     }
1619 }
1620 //////////////////////////////////convolve////////////////////////////////////////////////////
1621
1622 static void convolve_run(const oclMat &src, const oclMat &temp1, oclMat &dst, string kernelName, const cv::ocl::ProgramEntry* source)
1623 {
1624     dst.create(src.size(), src.type());
1625
1626     size_t localThreads[3]  = { 16, 16, 1 };
1627     size_t globalThreads[3] = { dst.cols, dst.rows, 1 };
1628
1629     int src_step = src.step / src.elemSize(), src_offset = src.offset / src.elemSize();
1630     int dst_step = dst.step / dst.elemSize(), dst_offset = dst.offset / dst.elemSize();
1631     int temp1_step = temp1.step / temp1.elemSize(), temp1_offset = temp1.offset / temp1.elemSize();
1632
1633     vector<pair<size_t , const void *> > args;
1634     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data ));
1635     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&temp1.data ));
1636     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst.data ));
1637     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.rows ));
1638     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.cols ));
1639     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_step ));
1640     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_step ));
1641     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1_step ));
1642     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1.rows ));
1643     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1.cols ));
1644     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src_offset ));
1645     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_offset ));
1646     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&temp1_offset ));
1647
1648     openCLExecuteKernel(src.clCxt, source, kernelName, globalThreads, localThreads, args, -1, dst.depth());
1649 }
1650
1651 void cv::ocl::convolve(const oclMat &x, const oclMat &t, oclMat &y)
1652 {
1653     CV_Assert(x.depth() == CV_32F && t.depth() == CV_32F);
1654     CV_Assert(t.cols <= 17 && t.rows <= 17);
1655
1656     y.create(x.size(), x.type());
1657
1658     convolve_run(x, t, y, "convolve", &imgproc_convolve);
1659 }