ported changes from PR #2867
authorIlya Lavrenov <ilya.lavrenov@itseez.com>
Thu, 26 Jun 2014 09:25:24 +0000 (13:25 +0400)
committerIlya Lavrenov <ilya.lavrenov@itseez.com>
Thu, 26 Jun 2014 09:52:44 +0000 (13:52 +0400)
modules/imgproc/src/morph.cpp
modules/imgproc/src/opencl/morph.cl

index 097179f..c1a5d28 100644 (file)
@@ -1342,58 +1342,80 @@ static bool IPPMorphOp(int op, InputArray _src, OutputArray _dst,
 
 #ifdef HAVE_OPENCL
 
-static bool ocl_morphology_op(InputArray _src, OutputArray _dst, Mat kernel,
-                              const Size & ksize, const Point & anchor, int iterations, int op)
+static bool ocl_morphOp(InputArray _src, OutputArray _dst, InputArray _kernel,
+                        Point anchor, int iterations, int op, int borderType,
+                        const Scalar& borderValue)
 {
-    CV_Assert(op == MORPH_ERODE || op == MORPH_DILATE);
-
-    int type = _src.type(), depth = CV_MAT_DEPTH(type), cn = CV_MAT_CN(type);
-    bool doubleSupport = ocl::Device::getDefault().doubleFPConfig() > 0;
-
-    if (depth == CV_64F && !doubleSupport)
+    if (borderType != BORDER_CONSTANT)
         return false;
 
-    UMat kernel8U;
-    kernel.convertTo(kernel8U, CV_8U);
-    kernel8U = kernel8U.reshape(1, 1);
+    Mat kernel = _kernel.getMat();
+    Size ksize = kernel.data ? kernel.size() : Size(3,3);
+    anchor = normalizeAnchor(anchor, ksize);
 
-    bool rectKernel = true;
+    if (iterations == 0 || kernel.rows*kernel.cols == 1)
     {
-        Mat m = kernel.reshape(1, 1);
-        for (int i = 0; i < m.size().area(); ++i)
-            if (m.at<uchar>(i) != 1)
-            {
-                rectKernel = false;
-                break;
-            }
+        _src.copyTo(_dst);
+        return true;
+    }
+
+    if (!kernel.data)
+    {
+        kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(1+iterations*2,1+iterations*2));
+        anchor = Point(iterations, iterations);
+        iterations = 1;
     }
+    else if( iterations > 1 && countNonZero(kernel) == kernel.rows*kernel.cols )
+    {
+        anchor = Point(anchor.x*iterations, anchor.y*iterations);
+        kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT,
+                                       Size(ksize.width + (iterations-1)*(ksize.width-1),
+                                            ksize.height + (iterations-1)*(ksize.height-1)),
+                                       anchor);
+        iterations = 1;
+    }
+
+    const ocl::Device & dev = ocl::Device::getDefault();
+    int type = _src.type(), depth = CV_MAT_DEPTH(type), cn = CV_MAT_CN(type);
+    bool doubleSupport = dev.doubleFPConfig() > 0;
+
+    if (depth == CV_64F && !doubleSupport)
+        return false;
 
     UMat src = _src.getUMat();
 
 #ifdef ANDROID
-    size_t localThreads[3] = {16, 8, 1};
+    size_t localThreads[2] = { 16, 8 };
 #else
-    size_t localThreads[3] = {16, 16, 1};
+    size_t localThreads[2] = { 16, 16 };
 #endif
-    size_t globalThreads[3] = {(src.cols + localThreads[0] - 1) / localThreads[0] *localThreads[0], (src.rows + localThreads[1] - 1) / localThreads[1] *localThreads[1], 1};
+    size_t globalThreads[2] = { src.cols, src.rows };
 
     if (localThreads[0]*localThreads[1] * 2 < (localThreads[0] + ksize.width - 1) * (localThreads[1] + ksize.height - 1))
         return false;
 
+    // build processing
+    String processing;
+    Mat kernel8u;
+    kernel.convertTo(kernel8u, CV_8U);
+    for (int y = 0; y < kernel8u.rows; ++y)
+        for (int x = 0; x < kernel8u.cols; ++x)
+            if (kernel8u.at<uchar>(y, x) != 0)
+                processing += format("PROCESS(%d,%d)", y, x);
+
     static const char * const op2str[] = { "ERODE", "DILATE" };
-    String buildOptions = format("-D RADIUSX=%d -D RADIUSY=%d -D LSIZE0=%d -D LSIZE1=%d -D %s%s%s"
-                                 " -D T=%s -D DEPTH_%d -D cn=%d -D T1=%s", anchor.x, anchor.y,
+    String buildOptions = format("-D RADIUSX=%d -D RADIUSY=%d -D LSIZE0=%d -D LSIZE1=%d -D %s%s"
+                                 " -D PROCESS_ELEMS=%s -D T=%s -D DEPTH_%d -D cn=%d -D T1=%s", anchor.x, anchor.y,
                                  (int)localThreads[0], (int)localThreads[1], op2str[op],
-                                 doubleSupport ? " -D DOUBLE_SUPPORT" : "", rectKernel ? " -D RECTKERNEL" : "",
-                                 ocl::typeToStr(_src.type()), _src.depth(), cn, ocl::typeToStr(depth));
+                                 doubleSupport ? " -D DOUBLE_SUPPORT" : "", processing.c_str(),
+                                 ocl::typeToStr(type), depth, cn, ocl::typeToStr(depth));
 
-    std::vector<ocl::Kernel> kernels;
+    std::vector<ocl::Kernel> kernels(iterations);
     for (int i = 0; i < iterations; i++)
     {
-        ocl::Kernel k("morph", ocl::imgproc::morph_oclsrc, buildOptions);
-        if (k.empty())
+        kernels[i].create("morph", ocl::imgproc::morph_oclsrc, buildOptions);
+        if (kernels[i].empty())
             return false;
-        kernels.push_back(k);
     }
 
     _dst.create(src.size(), src.type());
@@ -1407,8 +1429,7 @@ static bool ocl_morphology_op(InputArray _src, OutputArray _dst, Mat kernel,
         int wholecols = wholesize.width, wholerows = wholesize.height;
 
         kernels[0].args(ocl::KernelArg::ReadOnlyNoSize(src), ocl::KernelArg::WriteOnlyNoSize(dst),
-                        ofs.x, ofs.y, src.cols, src.rows, ocl::KernelArg::PtrReadOnly(kernel8U),
-                        wholecols, wholerows);
+                        ofs.x, ofs.y, src.cols, src.rows, wholecols, wholerows);
 
         return kernels[0].run(2, globalThreads, localThreads, false);
     }
@@ -1422,19 +1443,20 @@ static bool ocl_morphology_op(InputArray _src, OutputArray _dst, Mat kernel,
         if (i == 0)
         {
             int cols =  src.cols, rows = src.rows;
-            src.locateROI(wholesize,ofs);
+            src.locateROI(wholesize, ofs);
             src.adjustROI(ofs.y, wholesize.height - rows - ofs.y, ofs.x, wholesize.width - cols - ofs.x);
             if(src.u != dst.u)
                 source = src;
             else
                 src.copyTo(source);
+
             src.adjustROI(-ofs.y, -wholesize.height + rows + ofs.y, -ofs.x, -wholesize.width + cols + ofs.x);
             source.adjustROI(-ofs.y, -wholesize.height + rows + ofs.y, -ofs.x, -wholesize.width + cols + ofs.x);
         }
         else
         {
             int cols =  dst.cols, rows = dst.rows;
-            dst.locateROI(wholesize,ofs);
+            dst.locateROI(wholesize, ofs);
             dst.adjustROI(ofs.y, wholesize.height - rows - ofs.y, ofs.x, wholesize.width - cols - ofs.x);
             dst.copyTo(source);
             dst.adjustROI(-ofs.y, -wholesize.height + rows + ofs.y, -ofs.x, -wholesize.width + cols + ofs.x);
@@ -1443,12 +1465,12 @@ static bool ocl_morphology_op(InputArray _src, OutputArray _dst, Mat kernel,
         source.locateROI(wholesize, ofs);
 
         kernels[i].args(ocl::KernelArg::ReadOnlyNoSize(source), ocl::KernelArg::WriteOnlyNoSize(dst),
-                        ofs.x, ofs.y, source.cols, source.rows, ocl::KernelArg::PtrReadOnly(kernel8U),
-                        wholesize.width, wholesize.height);
+                        ofs.x, ofs.y, source.cols, source.rows, wholesize.width, wholesize.height);
 
         if (!kernels[i].run(2, globalThreads, localThreads, false))
             return false;
     }
+
     return true;
 }
 
@@ -1459,10 +1481,10 @@ static void morphOp( int op, InputArray _src, OutputArray _dst,
                      Point anchor, int iterations,
                      int borderType, const Scalar& borderValue )
 {
-#ifdef HAVE_OPENCL
-    int src_type = _src.type(),
-        src_cn = CV_MAT_CN(src_type), src_depth = CV_MAT_DEPTH(src_type);
-#endif
+    CV_OCL_RUN(_dst.isUMat() && _src.dims() <= 2 && _src.channels() <= 4 &&
+               borderType == cv::BORDER_CONSTANT && borderValue == morphologyDefaultBorderValue() &&
+               (op == MORPH_ERODE || op == MORPH_DILATE),
+               ocl_morphOp(_src, _dst, _kernel, anchor, iterations, op, borderType, borderValue) )
 
     Mat kernel = _kernel.getMat();
     Size ksize = kernel.data ? kernel.size() : Size(3,3);
@@ -1490,12 +1512,6 @@ static void morphOp( int op, InputArray _src, OutputArray _dst,
         iterations = 1;
     }
 
-    CV_OCL_RUN(_dst.isUMat() && _src.dims() <= 2 && src_cn <= 4 &&
-               (src_depth == CV_8U || src_depth == CV_32F || src_depth == CV_64F ) &&
-               borderType == cv::BORDER_CONSTANT && borderValue == morphologyDefaultBorderValue() &&
-               (op == MORPH_ERODE || op == MORPH_DILATE),
-               ocl_morphology_op(_src, _dst, kernel, ksize, anchor, iterations, op) )
-
 #if IPP_VERSION_X100 >= 801
     if( IPPMorphOp(op, _src, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue) )
         return;
@@ -1515,13 +1531,6 @@ static void morphOp( int op, InputArray _src, OutputArray _dst,
 
     parallel_for_(Range(0, nStripes),
                   MorphologyRunner(src, dst, nStripes, iterations, op, kernel, anchor, borderType, borderType, borderValue));
-
-    //Ptr<FilterEngine> f = createMorphologyFilter(op, src.type(),
-    //                                             kernel, anchor, borderType, borderType, borderValue );
-
-    //f->apply( src, dst );
-    //for( int i = 1; i < iterations; i++ )
-    //    f->apply( dst, dst );
 }
 
 }
@@ -1543,53 +1552,56 @@ void cv::dilate( InputArray src, OutputArray dst, InputArray kernel,
 
 #ifdef HAVE_OPENCL
 
-static void ocl_morphologyEx(InputArray _src, OutputArray _dst, int op,
+namespace cv {
+
+static bool ocl_morphologyEx(InputArray _src, OutputArray _dst, int op,
                              InputArray kernel, Point anchor, int iterations,
                              int borderType, const Scalar& borderValue)
 {
-    int type = _src.type(), cn = CV_MAT_CN(type);
-    Size ksize = kernel.size();
-
-    _dst.create(_src.size(), type);
+    _dst.createSameSize(_src, _src.type());
     UMat temp;
 
     switch( op )
     {
     case MORPH_ERODE:
-        erode( _src, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( _src, _dst, kernel, anchor, iterations, MORPH_ERODE, borderType, borderValue );
         break;
     case MORPH_DILATE:
-        dilate( _src, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( _src, _dst, kernel, anchor, iterations, MORPH_DILATE, borderType, borderValue );
         break;
     case MORPH_OPEN:
-        erode( _src, temp, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
-        dilate( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( _src, temp, kernel, anchor, iterations, MORPH_ERODE, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, MORPH_DILATE, borderType, borderValue );
         break;
-    case CV_MOP_CLOSE:
-        dilate( _src, temp, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
-        erode( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
+    case MORPH_CLOSE:
+        ocl_morphOp( _src, temp, kernel, anchor, iterations, MORPH_DILATE, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, MORPH_ERODE, borderType, borderValue );
         break;
-    case CV_MOP_GRADIENT:
+    case MORPH_GRADIENT:
     // ??
-        erode( _src, temp, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
-        dilate( _src, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( _src, temp, kernel, anchor, iterations, MORPH_ERODE, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( _src, _dst, kernel, anchor, iterations, MORPH_DILATE, borderType, borderValue );
         subtract(_dst, temp, _dst);
         break;
-    case CV_MOP_TOPHAT:
+    case MORPH_TOPHAT:
     // ??
-        erode( _src, temp, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
-        dilate( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( _src, temp, kernel, anchor, iterations, MORPH_ERODE, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, MORPH_DILATE, borderType, borderValue );
         subtract(_src, _dst, _dst);
         break;
-    case CV_MOP_BLACKHAT:
+    case MORPH_BLACKHAT:
     // ??
-        dilate( _src, temp, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
-        erode( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( _src, temp, kernel, anchor, iterations, MORPH_DILATE, borderType, borderValue );
+        ocl_morphOp( temp, _dst, kernel, anchor, iterations, MORPH_ERODE, borderType, borderValue );
         subtract(_dst, _src, _dst);
         break;
     default:
         CV_Error( CV_StsBadArg, "unknown morphological operation" );
     }
+
+    return true;
+}
+
 }
 
 #endif
@@ -1598,10 +1610,13 @@ void cv::morphologyEx( InputArray _src, OutputArray _dst, int op,
                        InputArray kernel, Point anchor, int iterations,
                        int borderType, const Scalar& borderValue )
 {
-    CV_OCL_RUN(_dst.isUMat() && _src.dims() <= 2 && cn <= 4 &&
+#ifdef HAVE_OPENCL
+    Size ksize = kernel.size();
+    CV_OCL_RUN(_dst.isUMat() && _src.dims() <= 2 && _src.channels() <= 4 &&
         anchor.x == ksize.width >> 1 && anchor.y == ksize.height >> 1 &&
-        borderType == cv::BORDER_CONSTANT && borderValue == morphologyDefaultBorderValue(),
+        borderType == cv::BORDER_CONSTANT,
         ocl_morphologyEx(_src, _dst, op, kernel, anchor, iterations, borderType, borderValue))
+#endif
 
     Mat src = _src.getMat(), temp;
     _dst.create(src.size(), src.type());
index a7611c5..7df09ec 100644 (file)
 #endif
 
 #ifdef DEPTH_0
-#ifdef ERODE
-#define VAL 255
-#endif
-#ifdef DILATE
-#define VAL 0
-#endif
+#define MIN_VAL 0
+#define MAX_VAL UCHAR_MAX
+#elif defined DEPTH_1
+#define MIN_VAL SCHAR_MIN
+#define MAX_VAL SCHAR_MAX
+#elif defined DEPTH_2
+#define MIN_VAL 0
+#define MAX_VAL USHRT_MAX
+#elif defined DEPTH_3
+#define MIN_VAL SHRT_MIN
+#define MAX_VAL SHRT_MAX
+#elif defined DEPTH_4
+#define MIN_VAL INT_MIN
+#define MAX_VAL INT_MAX
 #elif defined DEPTH_5
-#ifdef ERODE
-#define VAL FLT_MAX
-#endif
-#ifdef DILATE
-#define VAL -FLT_MAX
-#endif
+#define MIN_VAL (-FLT_MAX)
+#define MAX_VAL FLT_MAX
 #elif defined DEPTH_6
-#ifdef ERODE
-#define VAL DBL_MAX
-#endif
-#ifdef DILATE
-#define VAL -DBL_MAX
+#define MIN_VAL (-DBL_MAX)
+#define MAX_VAL DBL_MAX
 #endif
+
+#ifdef OP_ERODE
+#define VAL MAX_VAL
+#elif defined OP_DILATE
+#define VAL MIN_VAL
+#else
+#error "Unknown operation"
 #endif
 
-#ifdef ERODE
-#if defined(INTEL_DEVICE) && (DEPTH_0)
+#ifdef OP_ERODE
+#if defined INTEL_DEVICE && defined DEPTH_0
 // workaround for bug in Intel HD graphics drivers (10.18.10.3496 or older)
 #define __CAT(x, y) x##y
 #define CAT(x, y) __CAT(x, y)
 #define WA_CONVERT_1 CAT(convert_uint, cn)
 #define WA_CONVERT_2 CAT(convert_, T)
 #define convert_uint1 convert_uint
-#define MORPH_OP(A,B) WA_CONVERT_2(min(WA_CONVERT_1(A),WA_CONVERT_1(B)))
+#define MORPH_OP(A, B) WA_CONVERT_2(min(WA_CONVERT_1(A), WA_CONVERT_1(B)))
 #else
-#define MORPH_OP(A,B) min((A),(B))
+#define MORPH_OP(A, B) min((A), (B))
 #endif
 #endif
-#ifdef DILATE
-#define MORPH_OP(A,B) max((A),(B))
+#ifdef OP_DILATE
+#define MORPH_OP(A, B) max((A), (B))
 #endif
 
+#define PROCESS(y, x) \
+    res = MORPH_OP(res, LDS_DAT[mad24(l_y + y, width, l_x + x)]);
+
 // BORDER_CONSTANT:      iiiiii|abcdefgh|iiiiiii
 #define ELEM(i, l_edge, r_edge, elem1, elem2) (i) < (l_edge) | (i) >= (r_edge) ? (elem1) : (elem2)
 
+
 __kernel void morph(__global const uchar * srcptr, int src_step, int src_offset,
                     __global uchar * dstptr, int dst_step, int dst_offset,
                     int src_offset_x, int src_offset_y, int cols, int rows,
-                    __constant uchar * mat_kernel, int src_whole_cols, int src_whole_rows)
+                    int src_whole_cols, int src_whole_rows EXTRA_PARAMS)
 {
     int gidx = get_global_id(0), gidy = get_global_id(1);
     int l_x = get_local_id(0), l_y = get_local_id(1);
     int x = get_group_id(0) * LSIZE0, y = get_group_id(1) * LSIZE1;
     int start_x = x + src_offset_x - RADIUSX;
-    int end_x = x + src_offset_x + LSIZE0 + RADIUSX;
-    int width = end_x - (x + src_offset_x - RADIUSX) + 1;
+    int width = mad24(RADIUSX, 2, LSIZE0 + 1);
     int start_y = y + src_offset_y - RADIUSY;
     int point1 = mad24(l_y, LSIZE0, l_x);
     int point2 = point1 + LSIZE0 * LSIZE1;
@@ -117,7 +128,7 @@ __kernel void morph(__global const uchar * srcptr, int src_step, int src_offset,
     int start_addr = mad24(cur_y, src_step, cur_x * TSIZE);
     int start_addr2 = mad24(cur_y2, src_step, cur_x2 * TSIZE);
 
-    __local T LDS_DAT[2*LSIZE1*LSIZE0];
+    __local T LDS_DAT[2 * LSIZE1 * LSIZE0];
 
     // read pixels from src
     int end_addr = mad24(src_whole_rows - 1, src_step, src_whole_cols * TSIZE);
@@ -128,8 +139,8 @@ __kernel void morph(__global const uchar * srcptr, int src_step, int src_offset,
     T temp1 = loadpix(srcptr + start_addr2);
 
     // judge if read out of boundary
-    temp0 = ELEM(cur_x, 0, src_whole_cols, (T)(VAL),temp0);
-    temp0 = ELEM(cur_y, 0, src_whole_rows, (T)(VAL),temp0);
+    temp0 = ELEM(cur_x, 0, src_whole_cols, (T)(VAL), temp0);
+    temp0 = ELEM(cur_y, 0, src_whole_rows, (T)(VAL), temp0);
 
     temp1 = ELEM(cur_x2, 0, src_whole_cols, (T)(VAL), temp1);
     temp1 = ELEM(cur_y2, 0, src_whole_rows, (T)(VAL), temp1);
@@ -138,23 +149,11 @@ __kernel void morph(__global const uchar * srcptr, int src_step, int src_offset,
     LDS_DAT[point2] = temp1;
     barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
 
-    T res = (T)(VAL);
-    for (int i = 0, sizey = 2 * RADIUSY + 1; i < sizey; i++)
-        for (int j = 0, sizex = 2 * RADIUSX + 1; j < sizex; j++)
-        {
-            res =
-#ifndef RECTKERNEL
-                mat_kernel[i*(2*RADIUSX+1)+j] ?
-#endif
-                MORPH_OP(res, LDS_DAT[mad24(l_y + i, width, l_x + j)])
-#ifndef RECTKERNEL
-                : res
-#endif
-                ;
-        }
-
     if (gidx < cols && gidy < rows)
     {
+        T res = (T)(VAL);
+        PROCESS_ELEMS;
+
         int dst_index = mad24(gidy, dst_step, mad24(gidx, TSIZE, dst_offset));
         storepix(res, dstptr + dst_index);
     }