tests/InferenceTestImage.hpp

   1 //
   2 // Copyright © 2017 Arm Ltd. All rights reserved.
   3 // SPDX-License-Identifier: MIT
   4 //
   5 #pragma once
   6
   7 #include <armnn/Exceptions.hpp>
   8 #include <VerificationHelpers.hpp>
   9
  10 #include <array>
  11 #include <cstdint>
  12 #include <vector>
  13 #include <utility>
  14
  15 class InferenceTestImageException : public armnn::Exception
  16 {
  17 public:
  18     using Exception::Exception;
  19 };
  20
  21 class InferenceTestImageLoadFailed : public InferenceTestImageException
  22 {
  23 public:
  24     using InferenceTestImageException::InferenceTestImageException;
  25 };
  26
  27 class InferenceTestImageOutOfBoundsAccess : public InferenceTestImageException
  28 {
  29 public:
  30     using InferenceTestImageException::InferenceTestImageException;
  31 };
  32
  33 class InferenceTestImageResizeFailed : public InferenceTestImageException
  34 {
  35 public:
  36     using InferenceTestImageException::InferenceTestImageException;
  37 };
  38
  39 class InferenceTestImageWriteFailed : public InferenceTestImageException
  40 {
  41 public:
  42     using InferenceTestImageException::InferenceTestImageException;
  43 };
  44
  45 class UnknownImageChannelLayout : public InferenceTestImageException
  46 {
  47 public:
  48     using InferenceTestImageException::InferenceTestImageException;
  49 };
  50
  51 class InferenceTestImage
  52 {
  53 public:
  54     enum class WriteFormat
  55     {
  56         Png,
  57         Bmp,
  58         Tga
  59     };
  60
  61     // Common names used to identify a channel in a pixel.
  62     enum class ResizingMethods
  63     {
  64         STB,
  65         BilinearAndNormalized,
  66     };
  67
  68     explicit InferenceTestImage(const char* filePath);
  69
  70     InferenceTestImage(InferenceTestImage&&) = delete;
  71     InferenceTestImage(const InferenceTestImage&) = delete;
  72     InferenceTestImage& operator=(const InferenceTestImage&) = delete;
  73     InferenceTestImage& operator=(InferenceTestImage&&) = delete;
  74
  75     unsigned int GetWidth() const { return m_Width; }
  76     unsigned int GetHeight() const { return m_Height; }
  77     unsigned int GetNumChannels() const { return m_NumChannels; }
  78     unsigned int GetNumElements() const { return GetWidth() * GetHeight() * GetNumChannels(); }
  79     unsigned int GetSizeInBytes() const { return GetNumElements() * GetSingleElementSizeInBytes(); }
  80
  81     // Returns the pixel identified by the given coordinates as a 3-channel value.
  82     // Channels beyond the third are dropped. If the image provides less than 3 channels, the non-existent
  83     // channels of the pixel will be filled with 0. Channels are returned in RGB order (that is, the first element
  84     // of the tuple corresponds to the Red channel, whereas the last element is the Blue channel).
  85     std::tuple<uint8_t, uint8_t, uint8_t> GetPixelAs3Channels(unsigned int x, unsigned int y) const;
  86
  87     void StbResize(InferenceTestImage& im, const unsigned int newWidth, const unsigned int newHeight);
  88
  89
  90     std::vector<float> Resize(unsigned int newWidth,
  91                               unsigned int newHeight,
  92                               const armnn::CheckLocation& location,
  93                               const ResizingMethods meth = ResizingMethods::STB,
  94                               const std::array<float, 3>& mean = {{0.0, 0.0, 0.0}},
  95                               const std::array<float, 3>& stddev = {{1.0, 1.0, 1.0}},
  96                               const float scale = 255.0f);
  97
  98     void Write(WriteFormat format, const char* filePath) const;
  99
 100 private:
 101     static unsigned int GetSingleElementSizeInBytes()
 102     {
 103         return sizeof(decltype(std::declval<InferenceTestImage>().m_Data[0]));
 104     }
 105
 106     std::vector<uint8_t> m_Data;
 107     unsigned int m_Width;
 108     unsigned int m_Height;
 109     unsigned int m_NumChannels;
 110 };
 111
 112 // Common names used to identify a channel in a pixel.
 113 enum class ImageChannel
 114 {
 115     R,
 116     G,
 117     B
 118 };
 119
 120 // Channel layouts handled by the test framework.
 121 enum class ImageChannelLayout
 122 {
 123     Rgb,
 124     Bgr
 125 };
 126
 127 // Reads the contents of an inference test image as 3-channel pixels whose channel values have been normalized (scaled)
 128 // and now lie in the range [0,1]. Channel data is stored according to the ArmNN layout (CHW). The order in which
 129 // channels appear in the resulting vector is defined by the provided layout.
 130 std::vector<float> GetImageDataInArmNnLayoutAsNormalizedFloats(ImageChannelLayout layout,
 131                                                                const InferenceTestImage& image);
 132
 133 // Reads the contents of an inference test image as 3-channel pixels, whose value is the result of subtracting the mean
 134 // from the values in the original image. Channel data is stored according to the ArmNN layout (CHW). The order in
 135 // which channels appear in the resulting vector is defined by the provided layout. The order of the channels of the
 136 // provided mean should also match the given layout.
 137 std::vector<float> GetImageDataInArmNnLayoutAsFloatsSubtractingMean(ImageChannelLayout layout,
 138                                                                     const InferenceTestImage& image,
 139                                                                     const std::array<float, 3>& mean);
 140
 141 // Reads the contents of an inference test image as 3-channel pixels and returns the image data as normalized float
 142 // values. The returned image stay in the original order (HWC) order. The C order may be changed according to the
 143 // supplied layout value.
 144 std::vector<float> GetImageDataAsNormalizedFloats(ImageChannelLayout layout,
 145                                                   const InferenceTestImage& image);