Merge pull request #21182 from mshabunin:split-cv2cpp
authorMaksim Shabunin <maksim.shabunin@gmail.com>
Sun, 5 Dec 2021 12:49:36 +0000 (15:49 +0300)
committerGitHub <noreply@github.com>
Sun, 5 Dec 2021 12:49:36 +0000 (12:49 +0000)
Split cv2.cpp

* split cv2.cpp: util, numpy

* split cv2.cpp: convert

* split cv2.cpp: highgui, more utils

* split cv2.cpp: fix numpy import

12 files changed:
modules/python/common.cmake
modules/python/src2/cv2.cpp
modules/python/src2/cv2.hpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_convert.cpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_convert.hpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_highgui.cpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_highgui.hpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_numpy.cpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_numpy.hpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_util.cpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/cv2_util.hpp [new file with mode: 0644]
modules/python/src2/pycompat.hpp

index ebbb2e2..264714f 100644 (file)
@@ -19,7 +19,17 @@ if(NOT WIN32 AND NOT APPLE AND NOT OPENCV_PYTHON_SKIP_LINKER_EXCLUDE_LIBS)
   set(CMAKE_MODULE_LINKER_FLAGS "${CMAKE_MODULE_LINKER_FLAGS} -Wl,--exclude-libs=ALL")
 endif()
 
-ocv_add_library(${the_module} MODULE ${PYTHON_SOURCE_DIR}/src2/cv2.cpp ${cv2_generated_hdrs} ${opencv_userdef_hdrs} ${cv2_custom_hdr})
+ocv_add_library(${the_module} MODULE
+  ${PYTHON_SOURCE_DIR}/src2/cv2.cpp
+  ${PYTHON_SOURCE_DIR}/src2/cv2_util.cpp
+  ${PYTHON_SOURCE_DIR}/src2/cv2_numpy.cpp
+  ${PYTHON_SOURCE_DIR}/src2/cv2_convert.cpp
+  ${PYTHON_SOURCE_DIR}/src2/cv2_highgui.cpp
+  ${cv2_generated_hdrs}
+  ${opencv_userdef_hdrs}
+  ${cv2_custom_hdr}
+)
+
 if(TARGET gen_opencv_python_source)
   add_dependencies(${the_module} gen_opencv_python_source)
 endif()
index 58b1357..b39db34 100644 (file)
-//warning number '5033' not a valid compiler warning in vc12
-#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER > 1800)
-// eliminating duplicated round() declaration
-#define HAVE_ROUND 1
-#pragma warning(push)
-#pragma warning(disable:5033)  // 'register' is no longer a supported storage class
-#endif
-
-// #define CVPY_DYNAMIC_INIT
-// #define Py_DEBUG
-
-#if defined(CVPY_DYNAMIC_INIT) && !defined(Py_DEBUG)
-#   define Py_LIMITED_API 0x03030000
-#endif
-
-#include <cmath>
-#include <Python.h>
-#include <limits>
-
-#if PY_MAJOR_VERSION < 3
-#undef CVPY_DYNAMIC_INIT
-#else
-#define CV_PYTHON_3 1
-#endif
+// must be defined before importing numpy headers
+// https://numpy.org/doc/1.17/reference/c-api.array.html#importing-the-api
+#define PY_ARRAY_UNIQUE_SYMBOL opencv_ARRAY_API
 
-#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER > 1800)
-#pragma warning(pop)
-#endif
-
-#define MODULESTR "cv2"
-#define NPY_NO_DEPRECATED_API NPY_1_7_API_VERSION
-
-#include <numpy/ndarrayobject.h>
+#include "cv2.hpp"
 
 #include "opencv2/opencv_modules.hpp"
 #include "opencv2/core.hpp"
-#include "opencv2/core/utils/configuration.private.hpp"
 #include "opencv2/core/utils/logger.hpp"
-#include "opencv2/core/utils/tls.hpp"
 
 #include "pyopencv_generated_include.h"
 #include "opencv2/core/types_c.h"
-#include "pycompat.hpp"
-#include <map>
-
-#include <type_traits>  // std::enable_if
-
-#define CV_HAS_CONVERSION_ERROR(x) (((x) == -1) && PyErr_Occurred())
-
-static PyObject* opencv_error = NULL;
-
-static PyTypeObject* pyopencv_Mat_TypePtr = nullptr;
-
-class ArgInfo
-{
-public:
-    const char* name;
-    bool outputarg;
-    // more fields may be added if necessary
-
-    ArgInfo(const char* name_, bool outputarg_) : name(name_), outputarg(outputarg_) {}
-
-private:
-    ArgInfo(const ArgInfo&) = delete;
-    ArgInfo& operator=(const ArgInfo&) = delete;
-};
-
-template<typename T, class TEnable = void>  // TEnable is used for SFINAE checks
-struct PyOpenCV_Converter
-{
-    //static inline bool to(PyObject* obj, T& p, const ArgInfo& info);
-    //static inline PyObject* from(const T& src);
-};
-
-// exception-safe pyopencv_to
-template<typename _Tp> static
-bool pyopencv_to_safe(PyObject* obj, _Tp& value, const ArgInfo& info)
-{
-    try
-    {
-        return pyopencv_to(obj, value, info);
-    }
-    catch (const std::exception &e)
-    {
-        PyErr_SetString(opencv_error, cv::format("Conversion error: %s, what: %s", info.name, e.what()).c_str());
-        return false;
-    }
-    catch (...)
-    {
-        PyErr_SetString(opencv_error, cv::format("Conversion error: %s", info.name).c_str());
-        return false;
-    }
-}
-
-template<typename T> static
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, T& p, const ArgInfo& info) { return PyOpenCV_Converter<T>::to(obj, p, info); }
-
-template<typename T> static
-PyObject* pyopencv_from(const T& src) { return PyOpenCV_Converter<T>::from(src); }
-
-static bool isPythonBindingsDebugEnabled()
-{
-    static bool param_debug = cv::utils::getConfigurationParameterBool("OPENCV_PYTHON_DEBUG", false);
-    return param_debug;
-}
-
-static void emit_failmsg(PyObject * exc, const char *msg)
-{
-    static bool param_debug = isPythonBindingsDebugEnabled();
-    if (param_debug)
-    {
-        CV_LOG_WARNING(NULL, "Bindings conversion failed: " << msg);
-    }
-    PyErr_SetString(exc, msg);
-}
-
-static int failmsg(const char *fmt, ...)
-{
-    char str[1000];
-
-    va_list ap;
-    va_start(ap, fmt);
-    vsnprintf(str, sizeof(str), fmt, ap);
-    va_end(ap);
-
-    emit_failmsg(PyExc_TypeError, str);
-    return 0;
-}
-
-static PyObject* failmsgp(const char *fmt, ...)
-{
-    char str[1000];
-
-    va_list ap;
-    va_start(ap, fmt);
-    vsnprintf(str, sizeof(str), fmt, ap);
-    va_end(ap);
-
-    emit_failmsg(PyExc_TypeError, str);
-    return 0;
-}
-
-class PyAllowThreads
-{
-public:
-    PyAllowThreads() : _state(PyEval_SaveThread()) {}
-    ~PyAllowThreads()
-    {
-        PyEval_RestoreThread(_state);
-    }
-private:
-    PyThreadState* _state;
-};
-
-class PyEnsureGIL
-{
-public:
-    PyEnsureGIL() : _state(PyGILState_Ensure()) {}
-    ~PyEnsureGIL()
-    {
-        PyGILState_Release(_state);
-    }
-private:
-    PyGILState_STATE _state;
-};
-
-/**
- * Light weight RAII wrapper for `PyObject*` owning references.
- * In comparisson to C++11 `std::unique_ptr` with custom deleter, it provides
- * implicit conversion functions that might be useful to initialize it with
- * Python functions those returns owning references through the `PyObject**`
- * e.g. `PyErr_Fetch` or directly pass it to functions those want to borrow
- * reference to object (doesn't extend object lifetime) e.g. `PyObject_Str`.
- */
-class PySafeObject
-{
-public:
-    PySafeObject() : obj_(NULL) {}
 
-    explicit PySafeObject(PyObject* obj) : obj_(obj) {}
 
-    ~PySafeObject()
-    {
-        Py_CLEAR(obj_);
-    }
-
-    operator PyObject*()
-    {
-        return obj_;
-    }
-
-    operator PyObject**()
-    {
-        return &obj_;
-    }
-
-    PyObject* release()
-    {
-        PyObject* obj = obj_;
-        obj_ = NULL;
-        return obj;
-    }
-
-private:
-    PyObject* obj_;
-
-    // Explicitly disable copy operations
-    PySafeObject(const PySafeObject*); // = delete
-    PySafeObject& operator=(const PySafeObject&); // = delete
-};
-
-static void pyRaiseCVException(const cv::Exception &e)
-{
-    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "file", PyString_FromString(e.file.c_str()));
-    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "func", PyString_FromString(e.func.c_str()));
-    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "line", PyInt_FromLong(e.line));
-    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "code", PyInt_FromLong(e.code));
-    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "msg", PyString_FromString(e.msg.c_str()));
-    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "err", PyString_FromString(e.err.c_str()));
-    PyErr_SetString(opencv_error, e.what());
-}
-
-#define ERRWRAP2(expr) \
-try \
-{ \
-    PyAllowThreads allowThreads; \
-    expr; \
-} \
-catch (const cv::Exception &e) \
-{ \
-    pyRaiseCVException(e); \
-    return 0; \
-} \
-catch (const std::exception &e) \
-{ \
-    PyErr_SetString(opencv_error, e.what()); \
-    return 0; \
-} \
-catch (...) \
-{ \
-    PyErr_SetString(opencv_error, "Unknown C++ exception from OpenCV code"); \
-    return 0; \
-}
+#include "cv2_util.hpp"
+#include "cv2_numpy.hpp"
+#include "cv2_convert.hpp"
+#include "cv2_highgui.hpp"
 
 using namespace cv;
 
-
-namespace {
-template<class T>
-NPY_TYPES asNumpyType()
-{
-    return NPY_OBJECT;
-}
-
-template<>
-NPY_TYPES asNumpyType<bool>()
-{
-    return NPY_BOOL;
-}
-
-#define CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(src, dst) \
-    template<>                                             \
-    NPY_TYPES asNumpyType<src>()                           \
-    {                                                      \
-        return NPY_##dst;                                  \
-    }                                                      \
-    template<>                                             \
-    NPY_TYPES asNumpyType<u##src>()                        \
-    {                                                      \
-        return NPY_U##dst;                                 \
-    }
-
-CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int8_t, INT8);
-
-CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int16_t, INT16);
-
-CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int32_t, INT32);
-
-CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int64_t, INT64);
-
-#undef CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION
-
-template<>
-NPY_TYPES asNumpyType<float>()
-{
-    return NPY_FLOAT;
-}
-
-template<>
-NPY_TYPES asNumpyType<double>()
-{
-    return NPY_DOUBLE;
-}
-
-template <class T>
-PyArray_Descr* getNumpyTypeDescriptor()
-{
-    return PyArray_DescrFromType(asNumpyType<T>());
-}
-
-template <>
-PyArray_Descr* getNumpyTypeDescriptor<size_t>()
-{
-#if SIZE_MAX == ULONG_MAX
-    return PyArray_DescrFromType(NPY_ULONG);
-#elif SIZE_MAX == ULLONG_MAX
-    return PyArray_DescrFromType(NPY_ULONGLONG);
-#else
-    return PyArray_DescrFromType(NPY_UINT);
-#endif
-}
-
-template <class T, class U>
-bool isRepresentable(U value) {
-    return (std::numeric_limits<T>::min() <= value) && (value <= std::numeric_limits<T>::max());
-}
-
-template<class T>
-bool canBeSafelyCasted(PyObject* obj, PyArray_Descr* to)
-{
-    return PyArray_CanCastTo(PyArray_DescrFromScalar(obj), to) != 0;
-}
-
-
-template<>
-bool canBeSafelyCasted<size_t>(PyObject* obj, PyArray_Descr* to)
-{
-    PyArray_Descr* from = PyArray_DescrFromScalar(obj);
-    if (PyArray_CanCastTo(from, to))
-    {
-        return true;
-    }
-    else
-    {
-        // False negative scenarios:
-        // - Signed input is positive so it can be safely cast to unsigned output
-        // - Input has wider limits but value is representable within output limits
-        // - All the above
-        if (PyDataType_ISSIGNED(from))
-        {
-            int64_t input = 0;
-            PyArray_CastScalarToCtype(obj, &input, getNumpyTypeDescriptor<int64_t>());
-            return (input >= 0) && isRepresentable<size_t>(static_cast<uint64_t>(input));
-        }
-        else
-        {
-            uint64_t input = 0;
-            PyArray_CastScalarToCtype(obj, &input, getNumpyTypeDescriptor<uint64_t>());
-            return isRepresentable<size_t>(input);
-        }
-        return false;
-    }
-}
-
-
-template<class T>
-bool parseNumpyScalar(PyObject* obj, T& value)
-{
-    if (PyArray_CheckScalar(obj))
-    {
-        // According to the numpy documentation:
-        // There are 21 statically-defined PyArray_Descr objects for the built-in data-types
-        // So descriptor pointer is not owning.
-        PyArray_Descr* to = getNumpyTypeDescriptor<T>();
-        if (canBeSafelyCasted<T>(obj, to))
-        {
-            PyArray_CastScalarToCtype(obj, &value, to);
-            return true;
-        }
-    }
-    return false;
-}
-
-TLSData<std::vector<std::string> > conversionErrorsTLS;
-
-inline void pyPrepareArgumentConversionErrorsStorage(std::size_t size)
-{
-    std::vector<std::string>& conversionErrors = conversionErrorsTLS.getRef();
-    conversionErrors.clear();
-    conversionErrors.reserve(size);
-}
-
-void pyRaiseCVOverloadException(const std::string& functionName)
-{
-    const std::vector<std::string>& conversionErrors = conversionErrorsTLS.getRef();
-    const std::size_t conversionErrorsCount = conversionErrors.size();
-    if (conversionErrorsCount > 0)
-    {
-        // In modern std libraries small string optimization is used = no dynamic memory allocations,
-        // but it can be applied only for string with length < 18 symbols (in GCC)
-        const std::string bullet = "\n - ";
-
-        // Estimate required buffer size - save dynamic memory allocations = faster
-        std::size_t requiredBufferSize = bullet.size() * conversionErrorsCount;
-        for (std::size_t i = 0; i < conversionErrorsCount; ++i)
-        {
-            requiredBufferSize += conversionErrors[i].size();
-        }
-
-        // Only string concatenation is required so std::string is way faster than
-        // std::ostringstream
-        std::string errorMessage("Overload resolution failed:");
-        errorMessage.reserve(errorMessage.size() + requiredBufferSize);
-        for (std::size_t i = 0; i < conversionErrorsCount; ++i)
-        {
-            errorMessage += bullet;
-            errorMessage += conversionErrors[i];
-        }
-        cv::Exception exception(CV_StsBadArg, errorMessage, functionName, "", -1);
-        pyRaiseCVException(exception);
-    }
-    else
-    {
-        cv::Exception exception(CV_StsInternal, "Overload resolution failed, but no errors reported",
-                                functionName, "", -1);
-        pyRaiseCVException(exception);
-    }
-}
-
-void pyPopulateArgumentConversionErrors()
-{
-    if (PyErr_Occurred())
-    {
-        PySafeObject exception_type;
-        PySafeObject exception_value;
-        PySafeObject exception_traceback;
-        PyErr_Fetch(exception_type, exception_value, exception_traceback);
-        PyErr_NormalizeException(exception_type, exception_value,
-                                 exception_traceback);
-
-        PySafeObject exception_message(PyObject_Str(exception_value));
-        std::string message;
-        getUnicodeString(exception_message, message);
-#ifdef CV_CXX11
-        conversionErrorsTLS.getRef().push_back(std::move(message));
-#else
-        conversionErrorsTLS.getRef().push_back(message);
-#endif
-    }
-}
-
-struct SafeSeqItem
-{
-    PyObject * item;
-    SafeSeqItem(PyObject *obj, size_t idx) { item = PySequence_GetItem(obj, idx); }
-    ~SafeSeqItem() { Py_XDECREF(item); }
-
-private:
-    SafeSeqItem(const SafeSeqItem&); // = delete
-    SafeSeqItem& operator=(const SafeSeqItem&); // = delete
-};
-
-template <class T>
-class RefWrapper
-{
-public:
-    RefWrapper(T& item) : item_(item) {}
-
-    T& get() CV_NOEXCEPT { return item_; }
-
-private:
-    T& item_;
-};
-
-// In order to support this conversion on 3.x branch - use custom reference_wrapper
-// and C-style array instead of std::array<T, N>
-template <class T, std::size_t N>
-bool parseSequence(PyObject* obj, RefWrapper<T> (&value)[N], const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (!PySequence_Check(obj))
-    {
-        failmsg("Can't parse '%s'. Input argument doesn't provide sequence "
-                "protocol", info.name);
-        return false;
-    }
-    const std::size_t sequenceSize = PySequence_Size(obj);
-    if (sequenceSize != N)
-    {
-        failmsg("Can't parse '%s'. Expected sequence length %lu, got %lu",
-                info.name, N, sequenceSize);
-        return false;
-    }
-    for (std::size_t i = 0; i < N; ++i)
-    {
-        SafeSeqItem seqItem(obj, i);
-        if (!pyopencv_to(seqItem.item, value[i].get(), info))
-        {
-            failmsg("Can't parse '%s'. Sequence item with index %lu has a "
-                    "wrong type", info.name, i);
-            return false;
-        }
-    }
-    return true;
-}
-} // namespace
-
-namespace traits {
-template <bool Value>
-struct BooleanConstant
-{
-    static const bool value = Value;
-    typedef BooleanConstant<Value> type;
-};
-
-typedef BooleanConstant<true> TrueType;
-typedef BooleanConstant<false> FalseType;
-
-template <class T>
-struct VoidType {
-    typedef void type;
-};
-
-template <class T, class DType = void>
-struct IsRepresentableAsMatDataType : FalseType
-{
-};
-
-template <class T>
-struct IsRepresentableAsMatDataType<T, typename VoidType<typename DataType<T>::channel_type>::type> : TrueType
-{
-};
-} // namespace traits
-
 typedef std::vector<uchar> vector_uchar;
 typedef std::vector<char> vector_char;
 typedef std::vector<int> vector_int;
@@ -559,1634 +53,8 @@ typedef std::vector<std::vector<Point3f> > vector_vector_Point3f;
 typedef std::vector<std::vector<DMatch> > vector_vector_DMatch;
 typedef std::vector<std::vector<KeyPoint> > vector_vector_KeyPoint;
 
-class NumpyAllocator : public MatAllocator
-{
-public:
-    NumpyAllocator() { stdAllocator = Mat::getStdAllocator(); }
-    ~NumpyAllocator() {}
-
-    UMatData* allocate(PyObject* o, int dims, const int* sizes, int type, size_t* step) const
-    {
-        UMatData* u = new UMatData(this);
-        u->data = u->origdata = (uchar*)PyArray_DATA((PyArrayObject*) o);
-        npy_intp* _strides = PyArray_STRIDES((PyArrayObject*) o);
-        for( int i = 0; i < dims - 1; i++ )
-            step[i] = (size_t)_strides[i];
-        step[dims-1] = CV_ELEM_SIZE(type);
-        u->size = sizes[0]*step[0];
-        u->userdata = o;
-        return u;
-    }
-
-    UMatData* allocate(int dims0, const int* sizes, int type, void* data, size_t* step, AccessFlag flags, UMatUsageFlags usageFlags) const CV_OVERRIDE
-    {
-        if( data != 0 )
-        {
-            // issue #6969: CV_Error(Error::StsAssert, "The data should normally be NULL!");
-            // probably this is safe to do in such extreme case
-            return stdAllocator->allocate(dims0, sizes, type, data, step, flags, usageFlags);
-        }
-        PyEnsureGIL gil;
-
-        int depth = CV_MAT_DEPTH(type);
-        int cn = CV_MAT_CN(type);
-        const int f = (int)(sizeof(size_t)/8);
-        int typenum = depth == CV_8U ? NPY_UBYTE : depth == CV_8S ? NPY_BYTE :
-        depth == CV_16U ? NPY_USHORT : depth == CV_16S ? NPY_SHORT :
-        depth == CV_32S ? NPY_INT : depth == CV_32F ? NPY_FLOAT :
-        depth == CV_64F ? NPY_DOUBLE : f*NPY_ULONGLONG + (f^1)*NPY_UINT;
-        int i, dims = dims0;
-        cv::AutoBuffer<npy_intp> _sizes(dims + 1);
-        for( i = 0; i < dims; i++ )
-            _sizes[i] = sizes[i];
-        if( cn > 1 )
-            _sizes[dims++] = cn;
-        PyObject* o = PyArray_SimpleNew(dims, _sizes.data(), typenum);
-        if(!o)
-            CV_Error_(Error::StsError, ("The numpy array of typenum=%d, ndims=%d can not be created", typenum, dims));
-        return allocate(o, dims0, sizes, type, step);
-    }
-
-    bool allocate(UMatData* u, AccessFlag accessFlags, UMatUsageFlags usageFlags) const CV_OVERRIDE
-    {
-        return stdAllocator->allocate(u, accessFlags, usageFlags);
-    }
-
-    void deallocate(UMatData* u) const CV_OVERRIDE
-    {
-        if(!u)
-            return;
-        PyEnsureGIL gil;
-        CV_Assert(u->urefcount >= 0);
-        CV_Assert(u->refcount >= 0);
-        if(u->refcount == 0)
-        {
-            PyObject* o = (PyObject*)u->userdata;
-            Py_XDECREF(o);
-            delete u;
-        }
-    }
-
-    const MatAllocator* stdAllocator;
-};
-
-NumpyAllocator g_numpyAllocator;
-
-
-enum { ARG_NONE = 0, ARG_MAT = 1, ARG_SCALAR = 2 };
-
-static bool isBool(PyObject* obj) CV_NOEXCEPT
-{
-    return PyArray_IsScalar(obj, Bool) || PyBool_Check(obj);
-}
-
-template <typename T>
-static std::string pycv_dumpArray(const T* arr, int n)
-{
-    std::ostringstream out;
-    out << "[";
-    for (int i = 0; i < n; ++i)
-        out << " " << arr[i];
-    out << " ]";
-    return out.str();
-}
-
-// special case, when the converter needs full ArgInfo structure
-static bool pyopencv_to(PyObject* o, Mat& m, const ArgInfo& info)
-{
-    if(!o || o == Py_None)
-    {
-        if( !m.data )
-            m.allocator = &g_numpyAllocator;
-        return true;
-    }
-
-    if( PyInt_Check(o) )
-    {
-        double v[] = {static_cast<double>(PyInt_AsLong((PyObject*)o)), 0., 0., 0.};
-        m = Mat(4, 1, CV_64F, v).clone();
-        return true;
-    }
-    if( PyFloat_Check(o) )
-    {
-        double v[] = {PyFloat_AsDouble((PyObject*)o), 0., 0., 0.};
-        m = Mat(4, 1, CV_64F, v).clone();
-        return true;
-    }
-    if( PyTuple_Check(o) )
-    {
-        int i, sz = (int)PyTuple_Size((PyObject*)o);
-        m = Mat(sz, 1, CV_64F);
-        for( i = 0; i < sz; i++ )
-        {
-            PyObject* oi = PyTuple_GetItem(o, i);
-            if( PyInt_Check(oi) )
-                m.at<double>(i) = (double)PyInt_AsLong(oi);
-            else if( PyFloat_Check(oi) )
-                m.at<double>(i) = (double)PyFloat_AsDouble(oi);
-            else
-            {
-                failmsg("%s is not a numerical tuple", info.name);
-                m.release();
-                return false;
-            }
-        }
-        return true;
-    }
-
-    if( !PyArray_Check(o) )
-    {
-        failmsg("%s is not a numpy array, neither a scalar", info.name);
-        return false;
-    }
-
-    PyArrayObject* oarr = (PyArrayObject*) o;
+// enum { ARG_NONE = 0, ARG_MAT = 1, ARG_SCALAR = 2 };
 
-    bool needcopy = false, needcast = false;
-    int typenum = PyArray_TYPE(oarr), new_typenum = typenum;
-    int type = typenum == NPY_UBYTE ? CV_8U :
-               typenum == NPY_BYTE ? CV_8S :
-               typenum == NPY_USHORT ? CV_16U :
-               typenum == NPY_SHORT ? CV_16S :
-               typenum == NPY_INT ? CV_32S :
-               typenum == NPY_INT32 ? CV_32S :
-               typenum == NPY_FLOAT ? CV_32F :
-               typenum == NPY_DOUBLE ? CV_64F : -1;
-
-    if( type < 0 )
-    {
-        if( typenum == NPY_INT64 || typenum == NPY_UINT64 || typenum == NPY_LONG )
-        {
-            needcopy = needcast = true;
-            new_typenum = NPY_INT;
-            type = CV_32S;
-        }
-        else
-        {
-            failmsg("%s data type = %d is not supported", info.name, typenum);
-            return false;
-        }
-    }
-
-#ifndef CV_MAX_DIM
-    const int CV_MAX_DIM = 32;
-#endif
-
-    int ndims = PyArray_NDIM(oarr);
-    if(ndims >= CV_MAX_DIM)
-    {
-        failmsg("%s dimensionality (=%d) is too high", info.name, ndims);
-        return false;
-    }
-
-    size_t elemsize = CV_ELEM_SIZE1(type);
-    const npy_intp* _sizes = PyArray_DIMS(oarr);
-    const npy_intp* _strides = PyArray_STRIDES(oarr);
-
-    CV_LOG_DEBUG(NULL, "Incoming ndarray '" << info.name << "': ndims=" << ndims << "  _sizes=" << pycv_dumpArray(_sizes, ndims) << "  _strides=" << pycv_dumpArray(_strides, ndims));
-
-    bool ismultichannel = ndims == 3 && _sizes[2] <= CV_CN_MAX;
-    if (pyopencv_Mat_TypePtr && PyObject_TypeCheck(o, pyopencv_Mat_TypePtr))
-    {
-        bool wrapChannels = false;
-        PyObject* pyobj_wrap_channels = PyObject_GetAttrString(o, "wrap_channels");
-        if (pyobj_wrap_channels)
-        {
-            if (!pyopencv_to_safe(pyobj_wrap_channels, wrapChannels, ArgInfo("cv.Mat.wrap_channels", 0)))
-            {
-                // TODO extra message
-                Py_DECREF(pyobj_wrap_channels);
-                return false;
-            }
-            Py_DECREF(pyobj_wrap_channels);
-        }
-        ismultichannel = wrapChannels && ndims >= 1;
-    }
-
-    for( int i = ndims-1; i >= 0 && !needcopy; i-- )
-    {
-        // these checks handle cases of
-        //  a) multi-dimensional (ndims > 2) arrays, as well as simpler 1- and 2-dimensional cases
-        //  b) transposed arrays, where _strides[] elements go in non-descending order
-        //  c) flipped arrays, where some of _strides[] elements are negative
-        // the _sizes[i] > 1 is needed to avoid spurious copies when NPY_RELAXED_STRIDES is set
-        if( (i == ndims-1 && _sizes[i] > 1 && (size_t)_strides[i] != elemsize) ||
-            (i < ndims-1 && _sizes[i] > 1 && _strides[i] < _strides[i+1]) )
-            needcopy = true;
-    }
-
-    if (ismultichannel)
-    {
-        int channels = ndims >= 1 ? (int)_sizes[ndims - 1] : 1;
-        if (channels > CV_CN_MAX)
-        {
-            failmsg("%s unable to wrap channels, too high (%d > CV_CN_MAX=%d)", info.name, (int)channels, (int)CV_CN_MAX);
-            return false;
-        }
-        ndims--;
-        type |= CV_MAKETYPE(0, channels);
-
-        if (ndims >= 1 && _strides[ndims - 1] != (npy_intp)elemsize*_sizes[ndims])
-            needcopy = true;
-
-        elemsize = CV_ELEM_SIZE(type);
-    }
-
-    if (needcopy)
-    {
-        if (info.outputarg)
-        {
-            failmsg("Layout of the output array %s is incompatible with cv::Mat", info.name);
-            return false;
-        }
-
-        if( needcast ) {
-            o = PyArray_Cast(oarr, new_typenum);
-            oarr = (PyArrayObject*) o;
-        }
-        else {
-            oarr = PyArray_GETCONTIGUOUS(oarr);
-            o = (PyObject*) oarr;
-        }
-
-        _strides = PyArray_STRIDES(oarr);
-    }
-
-    int size[CV_MAX_DIM+1] = {};
-    size_t step[CV_MAX_DIM+1] = {};
-
-    // Normalize strides in case NPY_RELAXED_STRIDES is set
-    size_t default_step = elemsize;
-    for ( int i = ndims - 1; i >= 0; --i )
-    {
-        size[i] = (int)_sizes[i];
-        if ( size[i] > 1 )
-        {
-            step[i] = (size_t)_strides[i];
-            default_step = step[i] * size[i];
-        }
-        else
-        {
-            step[i] = default_step;
-            default_step *= size[i];
-        }
-    }
-
-    // handle degenerate case
-    // FIXIT: Don't force 1D for Scalars
-    if( ndims == 0) {
-        size[ndims] = 1;
-        step[ndims] = elemsize;
-        ndims++;
-    }
-
-#if 1
-    CV_LOG_DEBUG(NULL, "Construct Mat: ndims=" << ndims << " size=" << pycv_dumpArray(size, ndims) << "  step=" << pycv_dumpArray(step, ndims) << "  type=" << cv::typeToString(type));
-#endif
-
-    m = Mat(ndims, size, type, PyArray_DATA(oarr), step);
-    m.u = g_numpyAllocator.allocate(o, ndims, size, type, step);
-    m.addref();
-
-    if( !needcopy )
-    {
-        Py_INCREF(o);
-    }
-    m.allocator = &g_numpyAllocator;
-
-    return true;
-}
-
-template<typename _Tp, int m, int n>
-bool pyopencv_to(PyObject* o, Matx<_Tp, m, n>& mx, const ArgInfo& info)
-{
-    Mat tmp;
-    if (!pyopencv_to(o, tmp, info)) {
-        return false;
-    }
-
-    tmp.copyTo(mx);
-    return true;
-}
-
-template<typename _Tp, int cn>
-bool pyopencv_to(PyObject* o, Vec<_Tp, cn>& vec, const ArgInfo& info)
-{
-    return pyopencv_to(o, (Matx<_Tp, cn, 1>&)vec, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Mat& m)
-{
-    if( !m.data )
-        Py_RETURN_NONE;
-    Mat temp, *p = (Mat*)&m;
-    if(!p->u || p->allocator != &g_numpyAllocator)
-    {
-        temp.allocator = &g_numpyAllocator;
-        ERRWRAP2(m.copyTo(temp));
-        p = &temp;
-    }
-    PyObject* o = (PyObject*)p->u->userdata;
-    Py_INCREF(o);
-    return o;
-}
-
-template<typename _Tp, int m, int n>
-PyObject* pyopencv_from(const Matx<_Tp, m, n>& matx)
-{
-    return pyopencv_from(Mat(matx));
-}
-
-template<typename T>
-struct PyOpenCV_Converter< cv::Ptr<T> >
-{
-    static PyObject* from(const cv::Ptr<T>& p)
-    {
-        if (!p)
-            Py_RETURN_NONE;
-        return pyopencv_from(*p);
-    }
-    static bool to(PyObject *o, Ptr<T>& p, const ArgInfo& info)
-    {
-        if (!o || o == Py_None)
-            return true;
-        p = makePtr<T>();
-        return pyopencv_to(o, *p, info);
-    }
-};
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, void*& ptr, const ArgInfo& info)
-{
-    CV_UNUSED(info);
-    if (!obj || obj == Py_None)
-        return true;
-
-    if (!PyLong_Check(obj))
-        return false;
-    ptr = PyLong_AsVoidPtr(obj);
-    return ptr != NULL && !PyErr_Occurred();
-}
-
-static PyObject* pyopencv_from(void*& ptr)
-{
-    return PyLong_FromVoidPtr(ptr);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject *o, Scalar& s, const ArgInfo& info)
-{
-    if(!o || o == Py_None)
-        return true;
-    if (PySequence_Check(o)) {
-        if (4 < PySequence_Size(o))
-        {
-            failmsg("Scalar value for argument '%s' is longer than 4", info.name);
-            return false;
-        }
-        for (Py_ssize_t i = 0; i < PySequence_Size(o); i++) {
-            SafeSeqItem item_wrap(o, i);
-            PyObject *item = item_wrap.item;
-            if (PyFloat_Check(item) || PyInt_Check(item)) {
-                s[(int)i] = PyFloat_AsDouble(item);
-            } else {
-                failmsg("Scalar value for argument '%s' is not numeric", info.name);
-                return false;
-            }
-        }
-    } else {
-        if (PyFloat_Check(o) || PyInt_Check(o)) {
-            s[0] = PyFloat_AsDouble(o);
-        } else {
-            failmsg("Scalar value for argument '%s' is not numeric", info.name);
-            return false;
-        }
-    }
-    return true;
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Scalar& src)
-{
-    return Py_BuildValue("(dddd)", src[0], src[1], src[2], src[3]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const bool& value)
-{
-    return PyBool_FromLong(value);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, bool& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (isBool(obj) || PyArray_IsIntegerScalar(obj))
-    {
-        npy_bool npy_value = NPY_FALSE;
-        const int ret_code = PyArray_BoolConverter(obj, &npy_value);
-        if (ret_code >= 0)
-        {
-            value = (npy_value == NPY_TRUE);
-            return true;
-        }
-    }
-    failmsg("Argument '%s' is not convertable to bool", info.name);
-    return false;
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const size_t& value)
-{
-    return PyLong_FromSize_t(value);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, size_t& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (isBool(obj))
-    {
-        failmsg("Argument '%s' must be integer type, not bool", info.name);
-        return false;
-    }
-    if (PyArray_IsIntegerScalar(obj))
-    {
-        if (PyLong_Check(obj))
-        {
-#if defined(CV_PYTHON_3)
-            value = PyLong_AsSize_t(obj);
-#else
-    #if ULONG_MAX == SIZE_MAX
-            value = PyLong_AsUnsignedLong(obj);
-    #else
-            value = PyLong_AsUnsignedLongLong(obj);
-    #endif
-#endif
-        }
-#if !defined(CV_PYTHON_3)
-        // Python 2.x has PyIntObject which is not a subtype of PyLongObject
-        // Overflow check here is unnecessary because object will be converted to long on the
-        // interpreter side
-        else if (PyInt_Check(obj))
-        {
-            const long res = PyInt_AsLong(obj);
-            if (res < 0) {
-                failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'size_t'", info.name);
-                return false;
-            }
-    #if ULONG_MAX == SIZE_MAX
-            value = PyInt_AsUnsignedLongMask(obj);
-    #else
-            value = PyInt_AsUnsignedLongLongMask(obj);
-    #endif
-        }
-#endif
-        else
-        {
-            const bool isParsed = parseNumpyScalar<size_t>(obj, value);
-            if (!isParsed) {
-                failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'size_t'", info.name);
-                return false;
-            }
-        }
-    }
-    else
-    {
-        failmsg("Argument '%s' is required to be an integer", info.name);
-        return false;
-    }
-    return !PyErr_Occurred();
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const int& value)
-{
-    return PyInt_FromLong(value);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, int& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (isBool(obj))
-    {
-        failmsg("Argument '%s' must be integer, not bool", info.name);
-        return false;
-    }
-    if (PyArray_IsIntegerScalar(obj))
-    {
-        value = PyArray_PyIntAsInt(obj);
-    }
-    else
-    {
-        failmsg("Argument '%s' is required to be an integer", info.name);
-        return false;
-    }
-    return !CV_HAS_CONVERSION_ERROR(value);
-}
-
-// There is conflict between "size_t" and "unsigned int".
-// They are the same type on some 32-bit platforms.
-template<typename T>
-struct PyOpenCV_Converter
-    < T, typename std::enable_if< std::is_same<unsigned int, T>::value && !std::is_same<unsigned int, size_t>::value >::type >
-{
-    static inline PyObject* from(const unsigned int& value)
-    {
-        return PyLong_FromUnsignedLong(value);
-    }
-
-    static inline bool to(PyObject* obj, unsigned int& value, const ArgInfo& info)
-    {
-        CV_UNUSED(info);
-        if(!obj || obj == Py_None)
-            return true;
-        if(PyInt_Check(obj))
-            value = (unsigned int)PyInt_AsLong(obj);
-        else if(PyLong_Check(obj))
-            value = (unsigned int)PyLong_AsLong(obj);
-        else
-            return false;
-        return value != (unsigned int)-1 || !PyErr_Occurred();
-    }
-};
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const uchar& value)
-{
-    return PyInt_FromLong(value);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, uchar& value, const ArgInfo& info)
-{
-    CV_UNUSED(info);
-    if(!obj || obj == Py_None)
-        return true;
-    int ivalue = (int)PyInt_AsLong(obj);
-    value = cv::saturate_cast<uchar>(ivalue);
-    return ivalue != -1 || !PyErr_Occurred();
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, char& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (isBool(obj))
-    {
-        failmsg("Argument '%s' must be an integer, not bool", info.name);
-        return false;
-    }
-    if (PyArray_IsIntegerScalar(obj))
-    {
-        value = saturate_cast<char>(PyArray_PyIntAsInt(obj));
-    }
-    else
-    {
-        failmsg("Argument '%s' is required to be an integer", info.name);
-        return false;
-    }
-    return !CV_HAS_CONVERSION_ERROR(value);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const double& value)
-{
-    return PyFloat_FromDouble(value);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, double& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (isBool(obj))
-    {
-        failmsg("Argument '%s' must be double, not bool", info.name);
-        return false;
-    }
-    if (PyArray_IsPythonNumber(obj))
-    {
-        if (PyLong_Check(obj))
-        {
-            value = PyLong_AsDouble(obj);
-        }
-        else
-        {
-            value = PyFloat_AsDouble(obj);
-        }
-    }
-    else if (PyArray_CheckScalar(obj))
-    {
-        const bool isParsed = parseNumpyScalar<double>(obj, value);
-        if (!isParsed) {
-            failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'double'", info.name);
-            return false;
-        }
-    }
-    else
-    {
-        failmsg("Argument '%s' can not be treated as a double", info.name);
-        return false;
-    }
-    return !PyErr_Occurred();
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const float& value)
-{
-    return PyFloat_FromDouble(value);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, float& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (isBool(obj))
-    {
-        failmsg("Argument '%s' must be float, not bool", info.name);
-        return false;
-    }
-    if (PyArray_IsPythonNumber(obj))
-    {
-        if (PyLong_Check(obj))
-        {
-            double res = PyLong_AsDouble(obj);
-            value = static_cast<float>(res);
-        }
-        else
-        {
-            double res = PyFloat_AsDouble(obj);
-            value = static_cast<float>(res);
-        }
-    }
-    else if (PyArray_CheckScalar(obj))
-    {
-       const bool isParsed = parseNumpyScalar<float>(obj, value);
-        if (!isParsed) {
-            failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'float'", info.name);
-            return false;
-        }
-    }
-    else
-    {
-        failmsg("Argument '%s' can't be treated as a float", info.name);
-        return false;
-    }
-    return !PyErr_Occurred();
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const int64& value)
-{
-    return PyLong_FromLongLong(value);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const String& value)
-{
-    return PyString_FromString(value.empty() ? "" : value.c_str());
-}
-
-#if CV_VERSION_MAJOR == 3
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const std::string& value)
-{
-    return PyString_FromString(value.empty() ? "" : value.c_str());
-}
-#endif
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, String &value, const ArgInfo& info)
-{
-    if(!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    std::string str;
-    if (getUnicodeString(obj, str))
-    {
-        value = str;
-        return true;
-    }
-    else
-    {
-        // If error hasn't been already set by Python conversion functions
-        if (!PyErr_Occurred())
-        {
-            // Direct access to underlying slots of PyObjectType is not allowed
-            // when limited API is enabled
-#ifdef Py_LIMITED_API
-            failmsg("Can't convert object to 'str' for '%s'", info.name);
-#else
-            failmsg("Can't convert object of type '%s' to 'str' for '%s'",
-                    obj->ob_type->tp_name, info.name);
-#endif
-        }
-    }
-    return false;
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Size& sz, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(sz.width),
-                                RefWrapper<int>(sz.height)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Size& sz)
-{
-    return Py_BuildValue("(ii)", sz.width, sz.height);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Size_<float>& sz, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(sz.width),
-                                  RefWrapper<float>(sz.height)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Size_<float>& sz)
-{
-    return Py_BuildValue("(ff)", sz.width, sz.height);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Rect& r, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(r.x), RefWrapper<int>(r.y),
-                                RefWrapper<int>(r.width),
-                                RefWrapper<int>(r.height)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Rect& r)
-{
-    return Py_BuildValue("(iiii)", r.x, r.y, r.width, r.height);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Rect2d& r, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<double> values[] = {
-        RefWrapper<double>(r.x), RefWrapper<double>(r.y),
-        RefWrapper<double>(r.width), RefWrapper<double>(r.height)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Rect2d& r)
-{
-    return Py_BuildValue("(dddd)", r.x, r.y, r.width, r.height);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Range& r, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (PyObject_Size(obj) == 0)
-    {
-        r = Range::all();
-        return true;
-    }
-    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(r.start), RefWrapper<int>(r.end)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Range& r)
-{
-    return Py_BuildValue("(ii)", r.start, r.end);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point& p, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(p.x), RefWrapper<int>(p.y)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template <>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point2f& p, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(p.x),
-                                  RefWrapper<float>(p.y)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point2d& p, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(p.x),
-                                   RefWrapper<double>(p.y)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point3f& p, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(p.x),
-                                  RefWrapper<float>(p.y),
-                                  RefWrapper<float>(p.z)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point3d& p, const ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(p.x),
-                                   RefWrapper<double>(p.y),
-                                   RefWrapper<double>(p.z)};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Point& p)
-{
-    return Py_BuildValue("(ii)", p.x, p.y);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Point2f& p)
-{
-    return Py_BuildValue("(dd)", p.x, p.y);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Point3f& p)
-{
-    return Py_BuildValue("(ddd)", p.x, p.y, p.z);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec4d& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(v[0]), RefWrapper<double>(v[1]),
-                                   RefWrapper<double>(v[2]), RefWrapper<double>(v[3])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec4f& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(v[0]), RefWrapper<float>(v[1]),
-                                  RefWrapper<float>(v[2]), RefWrapper<float>(v[3])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec4i& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(v[0]), RefWrapper<int>(v[1]),
-                                RefWrapper<int>(v[2]), RefWrapper<int>(v[3])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec3d& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(v[0]),
-                                   RefWrapper<double>(v[1]),
-                                   RefWrapper<double>(v[2])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec3f& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(v[0]),
-                                  RefWrapper<float>(v[1]),
-                                  RefWrapper<float>(v[2])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec3i& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(v[0]), RefWrapper<int>(v[1]),
-                                RefWrapper<int>(v[2])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec2d& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(v[0]),
-                                   RefWrapper<double>(v[1])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec2f& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(v[0]),
-                                  RefWrapper<float>(v[1])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-static bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec2i& v, ArgInfo& info)
-{
-    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(v[0]), RefWrapper<int>(v[1])};
-    return parseSequence(obj, values, info);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec4d& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(dddd)", v[0], v[1], v[2], v[3]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec4f& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(ffff)", v[0], v[1], v[2], v[3]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec4i& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(iiii)", v[0], v[1], v[2], v[3]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec3d& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(ddd)", v[0], v[1], v[2]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec3f& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(fff)", v[0], v[1], v[2]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec3i& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(iii)", v[0], v[1], v[2]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec2d& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(dd)", v[0], v[1]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec2f& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(ff)", v[0], v[1]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Vec2i& v)
-{
-    return Py_BuildValue("(ii)", v[0], v[1]);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Point2d& p)
-{
-    return Py_BuildValue("(dd)", p.x, p.y);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Point3d& p)
-{
-    return Py_BuildValue("(ddd)", p.x, p.y, p.z);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const std::pair<int, double>& src)
-{
-    return Py_BuildValue("(id)", src.first, src.second);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, TermCriteria& dst, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (!PySequence_Check(obj))
-    {
-        failmsg("Can't parse '%s' as TermCriteria."
-                "Input argument doesn't provide sequence protocol",
-                info.name);
-        return false;
-    }
-    const std::size_t sequenceSize = PySequence_Size(obj);
-    if (sequenceSize != 3) {
-        failmsg("Can't parse '%s' as TermCriteria. Expected sequence length 3, "
-                "got %lu",
-                info.name, sequenceSize);
-        return false;
-    }
-    {
-        const String typeItemName = format("'%s' criteria type", info.name);
-        const ArgInfo typeItemInfo(typeItemName.c_str(), false);
-        SafeSeqItem typeItem(obj, 0);
-        if (!pyopencv_to(typeItem.item, dst.type, typeItemInfo))
-        {
-            return false;
-        }
-    }
-    {
-        const String maxCountItemName = format("'%s' max count", info.name);
-        const ArgInfo maxCountItemInfo(maxCountItemName.c_str(), false);
-        SafeSeqItem maxCountItem(obj, 1);
-        if (!pyopencv_to(maxCountItem.item, dst.maxCount, maxCountItemInfo))
-        {
-            return false;
-        }
-    }
-    {
-        const String epsilonItemName = format("'%s' epsilon", info.name);
-        const ArgInfo epsilonItemInfo(epsilonItemName.c_str(), false);
-        SafeSeqItem epsilonItem(obj, 2);
-        if (!pyopencv_to(epsilonItem.item, dst.epsilon, epsilonItemInfo))
-        {
-            return false;
-        }
-    }
-    return true;
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const TermCriteria& src)
-{
-    return Py_BuildValue("(iid)", src.type, src.maxCount, src.epsilon);
-}
-
-template<>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, RotatedRect& dst, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (!PySequence_Check(obj))
-    {
-        failmsg("Can't parse '%s' as RotatedRect."
-                "Input argument doesn't provide sequence protocol",
-                info.name);
-        return false;
-    }
-    const std::size_t sequenceSize = PySequence_Size(obj);
-    if (sequenceSize != 3)
-    {
-        failmsg("Can't parse '%s' as RotatedRect. Expected sequence length 3, got %lu",
-                info.name, sequenceSize);
-        return false;
-    }
-    {
-        const String centerItemName = format("'%s' center point", info.name);
-        const ArgInfo centerItemInfo(centerItemName.c_str(), false);
-        SafeSeqItem centerItem(obj, 0);
-        if (!pyopencv_to(centerItem.item, dst.center, centerItemInfo))
-        {
-            return false;
-        }
-    }
-    {
-        const String sizeItemName = format("'%s' size", info.name);
-        const ArgInfo sizeItemInfo(sizeItemName.c_str(), false);
-        SafeSeqItem sizeItem(obj, 1);
-        if (!pyopencv_to(sizeItem.item, dst.size, sizeItemInfo))
-        {
-            return false;
-        }
-    }
-    {
-        const String angleItemName = format("'%s' angle", info.name);
-        const ArgInfo angleItemInfo(angleItemName.c_str(), false);
-        SafeSeqItem angleItem(obj, 2);
-        if (!pyopencv_to(angleItem.item, dst.angle, angleItemInfo))
-        {
-            return false;
-        }
-    }
-    return true;
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const RotatedRect& src)
-{
-    return Py_BuildValue("((ff)(ff)f)", src.center.x, src.center.y, src.size.width, src.size.height, src.angle);
-}
-
-template<>
-PyObject* pyopencv_from(const Moments& m)
-{
-    return Py_BuildValue("{s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d}",
-                         "m00", m.m00, "m10", m.m10, "m01", m.m01,
-                         "m20", m.m20, "m11", m.m11, "m02", m.m02,
-                         "m30", m.m30, "m21", m.m21, "m12", m.m12, "m03", m.m03,
-                         "mu20", m.mu20, "mu11", m.mu11, "mu02", m.mu02,
-                         "mu30", m.mu30, "mu21", m.mu21, "mu12", m.mu12, "mu03", m.mu03,
-                         "nu20", m.nu20, "nu11", m.nu11, "nu02", m.nu02,
-                         "nu30", m.nu30, "nu21", m.nu21, "nu12", m.nu12, "nu03", m.nu03);
-}
-
-template <typename Tp>
-struct pyopencvVecConverter;
-
-template <typename Tp>
-bool pyopencv_to(PyObject* obj, std::vector<Tp>& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    return pyopencvVecConverter<Tp>::to(obj, value, info);
-}
-
-template <typename Tp>
-PyObject* pyopencv_from(const std::vector<Tp>& value)
-{
-    return pyopencvVecConverter<Tp>::from(value);
-}
-
-template <typename Tp>
-static bool pyopencv_to_generic_vec(PyObject* obj, std::vector<Tp>& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (!PySequence_Check(obj))
-    {
-        failmsg("Can't parse '%s'. Input argument doesn't provide sequence protocol", info.name);
-        return false;
-    }
-    const size_t n = static_cast<size_t>(PySequence_Size(obj));
-    value.resize(n);
-    for (size_t i = 0; i < n; i++)
-    {
-        SafeSeqItem item_wrap(obj, i);
-        if (!pyopencv_to(item_wrap.item, value[i], info))
-        {
-            failmsg("Can't parse '%s'. Sequence item with index %lu has a wrong type", info.name, i);
-            return false;
-        }
-    }
-    return true;
-}
-
-template<> inline bool pyopencv_to_generic_vec(PyObject* obj, std::vector<bool>& value, const ArgInfo& info)
-{
-    if (!obj || obj == Py_None)
-    {
-        return true;
-    }
-    if (!PySequence_Check(obj))
-    {
-        failmsg("Can't parse '%s'. Input argument doesn't provide sequence protocol", info.name);
-        return false;
-    }
-    const size_t n = static_cast<size_t>(PySequence_Size(obj));
-    value.resize(n);
-    for (size_t i = 0; i < n; i++)
-    {
-        SafeSeqItem item_wrap(obj, i);
-        bool elem{};
-        if (!pyopencv_to(item_wrap.item, elem, info))
-        {
-            failmsg("Can't parse '%s'. Sequence item with index %lu has a wrong type", info.name, i);
-            return false;
-        }
-        value[i] = elem;
-    }
-    return true;
-}
-
-
-template <typename Tp>
-static PyObject* pyopencv_from_generic_vec(const std::vector<Tp>& value)
-{
-    Py_ssize_t n = static_cast<Py_ssize_t>(value.size());
-    PySafeObject seq(PyTuple_New(n));
-    for (Py_ssize_t i = 0; i < n; i++)
-    {
-        PyObject* item = pyopencv_from(value[i]);
-        // If item can't be assigned - PyTuple_SetItem raises exception and returns -1.
-        if (!item || PyTuple_SetItem(seq, i, item) == -1)
-        {
-            return NULL;
-        }
-    }
-    return seq.release();
-}
-
-template<> inline PyObject* pyopencv_from_generic_vec(const std::vector<bool>& value)
-{
-    Py_ssize_t n = static_cast<Py_ssize_t>(value.size());
-    PySafeObject seq(PyTuple_New(n));
-    for (Py_ssize_t i = 0; i < n; i++)
-    {
-        bool elem = value[i];
-        PyObject* item = pyopencv_from(elem);
-        // If item can't be assigned - PyTuple_SetItem raises exception and returns -1.
-        if (!item || PyTuple_SetItem(seq, i, item) == -1)
-        {
-            return NULL;
-        }
-    }
-    return seq.release();
-}
-
-
-template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
-inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
-convert_to_python_tuple(const std::tuple<Tp...>&, PyObject*) {  }
-
-template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
-inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
-convert_to_python_tuple(const std::tuple<Tp...>& cpp_tuple, PyObject* py_tuple)
-{
-    PyObject* item = pyopencv_from(std::get<I>(cpp_tuple));
-
-    if (!item)
-        return;
-
-    PyTuple_SetItem(py_tuple, I, item);
-    convert_to_python_tuple<I + 1, Tp...>(cpp_tuple, py_tuple);
-}
-
-
-template<typename... Ts>
-PyObject* pyopencv_from(const std::tuple<Ts...>& cpp_tuple)
-{
-    size_t size = sizeof...(Ts);
-    PyObject* py_tuple = PyTuple_New(size);
-    convert_to_python_tuple(cpp_tuple, py_tuple);
-    size_t actual_size = PyTuple_Size(py_tuple);
-
-    if (actual_size < size)
-    {
-        Py_DECREF(py_tuple);
-        return NULL;
-    }
-
-    return py_tuple;
-}
-
-template <typename Tp>
-struct pyopencvVecConverter
-{
-    typedef typename std::vector<Tp>::iterator VecIt;
-
-    static bool to(PyObject* obj, std::vector<Tp>& value, const ArgInfo& info)
-    {
-        if (!PyArray_Check(obj))
-        {
-            return pyopencv_to_generic_vec(obj, value, info);
-        }
-        // If user passed an array it is possible to make faster conversions in several cases
-        PyArrayObject* array_obj = reinterpret_cast<PyArrayObject*>(obj);
-        const NPY_TYPES target_type = asNumpyType<Tp>();
-        const NPY_TYPES source_type = static_cast<NPY_TYPES>(PyArray_TYPE(array_obj));
-        if (target_type == NPY_OBJECT)
-        {
-            // Non-planar arrays representing objects (e.g. array of N Rect is an array of shape Nx4) have NPY_OBJECT
-            // as their target type.
-            return pyopencv_to_generic_vec(obj, value, info);
-        }
-        if (PyArray_NDIM(array_obj) > 1)
-        {
-            failmsg("Can't parse %dD array as '%s' vector argument", PyArray_NDIM(array_obj), info.name);
-            return false;
-        }
-        if (target_type != source_type)
-        {
-            // Source type requires conversion
-            // Allowed conversions for target type is handled in the corresponding pyopencv_to function
-            return pyopencv_to_generic_vec(obj, value, info);
-        }
-        // For all other cases, all array data can be directly copied to std::vector data
-        // Simple `memcpy` is not possible because NumPy array can reference a slice of the bigger array:
-        // ```
-        // arr = np.ones((8, 4, 5), dtype=np.int32)
-        // convertible_to_vector_of_int = arr[:, 0, 1]
-        // ```
-        value.resize(static_cast<size_t>(PyArray_SIZE(array_obj)));
-        const npy_intp item_step = PyArray_STRIDE(array_obj, 0) / PyArray_ITEMSIZE(array_obj);
-        const Tp* data_ptr = static_cast<Tp*>(PyArray_DATA(array_obj));
-        for (VecIt it = value.begin(); it != value.end(); ++it, data_ptr += item_step) {
-            *it = *data_ptr;
-        }
-        return true;
-    }
-
-    static PyObject* from(const std::vector<Tp>& value)
-    {
-        if (value.empty())
-        {
-            return PyTuple_New(0);
-        }
-        return from(value, ::traits::IsRepresentableAsMatDataType<Tp>());
-    }
-
-private:
-    static PyObject* from(const std::vector<Tp>& value, ::traits::FalseType)
-    {
-        // Underlying type is not representable as Mat Data Type
-        return pyopencv_from_generic_vec(value);
-    }
-
-    static PyObject* from(const std::vector<Tp>& value, ::traits::TrueType)
-    {
-        // Underlying type is representable as Mat Data Type, so faster return type is available
-        typedef DataType<Tp> DType;
-        typedef typename DType::channel_type UnderlyingArrayType;
-
-        // If Mat is always exposed as NumPy array this code path can be reduced to the following snipped:
-        //        Mat src(value);
-        //        PyObject* array = pyopencv_from(src);
-        //        return PyArray_Squeeze(reinterpret_cast<PyArrayObject*>(array));
-        // This puts unnecessary restrictions on Mat object those might be avoided without losing the performance.
-        // Moreover, this version is a bit faster, because it doesn't create temporary objects with reference counting.
-
-        const NPY_TYPES target_type = asNumpyType<UnderlyingArrayType>();
-        const int cols = DType::channels;
-        PyObject* array = NULL;
-        if (cols == 1)
-        {
-            npy_intp dims = static_cast<npy_intp>(value.size());
-            array = PyArray_SimpleNew(1, &dims, target_type);
-        }
-        else
-        {
-            npy_intp dims[2] = {static_cast<npy_intp>(value.size()), cols};
-            array = PyArray_SimpleNew(2, dims, target_type);
-        }
-        if(!array)
-        {
-            // NumPy arrays with shape (N, 1) and (N) are not equal, so correct error message should distinguish
-            // them too.
-            String shape;
-            if (cols > 1)
-            {
-                shape = format("(%d x %d)", static_cast<int>(value.size()), cols);
-            }
-            else
-            {
-                shape = format("(%d)", static_cast<int>(value.size()));
-            }
-            const String error_message = format("Can't allocate NumPy array for vector with dtype=%d and shape=%s",
-                                                static_cast<int>(target_type), shape.c_str());
-            emit_failmsg(PyExc_MemoryError, error_message.c_str());
-            return array;
-        }
-        // Fill the array
-        PyArrayObject* array_obj = reinterpret_cast<PyArrayObject*>(array);
-        UnderlyingArrayType* array_data = static_cast<UnderlyingArrayType*>(PyArray_DATA(array_obj));
-        // if Tp is representable as Mat DataType, so the following cast is pretty safe...
-        const UnderlyingArrayType* value_data = reinterpret_cast<const UnderlyingArrayType*>(value.data());
-        memcpy(array_data, value_data, sizeof(UnderlyingArrayType) * value.size() * static_cast<size_t>(cols));
-        return array;
-    }
-};
-
-static int OnError(int status, const char *func_name, const char *err_msg, const char *file_name, int line, void *userdata)
-{
-    PyGILState_STATE gstate;
-    gstate = PyGILState_Ensure();
-
-    PyObject *on_error = (PyObject*)userdata;
-    PyObject *args = Py_BuildValue("isssi", status, func_name, err_msg, file_name, line);
-
-    PyObject *r = PyObject_Call(on_error, args, NULL);
-    if (r == NULL) {
-        PyErr_Print();
-    } else {
-        Py_DECREF(r);
-    }
-
-    Py_DECREF(args);
-    PyGILState_Release(gstate);
-
-    return 0; // The return value isn't used
-}
-
-static PyObject *pycvRedirectError(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw)
-{
-    const char *keywords[] = { "on_error", NULL };
-    PyObject *on_error;
-
-    if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kw, "O", (char**)keywords, &on_error))
-        return NULL;
-
-    if ((on_error != Py_None) && !PyCallable_Check(on_error))  {
-        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "on_error must be callable");
-        return NULL;
-    }
-
-    // Keep track of the previous handler parameter, so we can decref it when no longer used
-    static PyObject* last_on_error = NULL;
-    if (last_on_error) {
-        Py_DECREF(last_on_error);
-        last_on_error = NULL;
-    }
-
-    if (on_error == Py_None) {
-        ERRWRAP2(redirectError(NULL));
-    } else {
-        last_on_error = on_error;
-        Py_INCREF(last_on_error);
-        ERRWRAP2(redirectError(OnError, last_on_error));
-    }
-    Py_RETURN_NONE;
-}
-
-static void OnMouse(int event, int x, int y, int flags, void* param)
-{
-    PyGILState_STATE gstate;
-    gstate = PyGILState_Ensure();
-
-    PyObject *o = (PyObject*)param;
-    PyObject *args = Py_BuildValue("iiiiO", event, x, y, flags, PyTuple_GetItem(o, 1));
-
-    PyObject *r = PyObject_Call(PyTuple_GetItem(o, 0), args, NULL);
-    if (r == NULL)
-        PyErr_Print();
-    else
-        Py_DECREF(r);
-    Py_DECREF(args);
-    PyGILState_Release(gstate);
-}
-
-#ifdef HAVE_OPENCV_HIGHGUI
-static PyObject *pycvSetMouseCallback(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw)
-{
-    const char *keywords[] = { "window_name", "on_mouse", "param", NULL };
-    char* name;
-    PyObject *on_mouse;
-    PyObject *param = NULL;
-
-    if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kw, "sO|O", (char**)keywords, &name, &on_mouse, &param))
-        return NULL;
-    if (!PyCallable_Check(on_mouse)) {
-        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "on_mouse must be callable");
-        return NULL;
-    }
-    if (param == NULL) {
-        param = Py_None;
-    }
-    PyObject* py_callback_info = Py_BuildValue("OO", on_mouse, param);
-    static std::map<std::string, PyObject*> registered_callbacks;
-    std::map<std::string, PyObject*>::iterator i = registered_callbacks.find(name);
-    if (i != registered_callbacks.end())
-    {
-        Py_DECREF(i->second);
-        i->second = py_callback_info;
-    }
-    else
-    {
-        registered_callbacks.insert(std::pair<std::string, PyObject*>(std::string(name), py_callback_info));
-    }
-    ERRWRAP2(setMouseCallback(name, OnMouse, py_callback_info));
-    Py_RETURN_NONE;
-}
-#endif
-
-static void OnChange(int pos, void *param)
-{
-    PyGILState_STATE gstate;
-    gstate = PyGILState_Ensure();
-
-    PyObject *o = (PyObject*)param;
-    PyObject *args = Py_BuildValue("(i)", pos);
-    PyObject *r = PyObject_Call(PyTuple_GetItem(o, 0), args, NULL);
-    if (r == NULL)
-        PyErr_Print();
-    else
-        Py_DECREF(r);
-    Py_DECREF(args);
-    PyGILState_Release(gstate);
-}
-
-#ifdef HAVE_OPENCV_HIGHGUI
-// workaround for #20408, use nullptr, set value later
-static int _createTrackbar(const String &trackbar_name, const String &window_name, int value, int count,
-                    TrackbarCallback onChange, PyObject* py_callback_info)
-{
-    int n = createTrackbar(trackbar_name, window_name, NULL, count, onChange, py_callback_info);
-    setTrackbarPos(trackbar_name, window_name, value);
-    return n;
-}
-static PyObject *pycvCreateTrackbar(PyObject*, PyObject *args)
-{
-    PyObject *on_change;
-    char* trackbar_name;
-    char* window_name;
-    int value;
-    int count;
-
-    if (!PyArg_ParseTuple(args, "ssiiO", &trackbar_name, &window_name, &value, &count, &on_change))
-        return NULL;
-    if (!PyCallable_Check(on_change)) {
-        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "on_change must be callable");
-        return NULL;
-    }
-    PyObject* py_callback_info = Py_BuildValue("OO", on_change, Py_None);
-    std::string name = std::string(window_name) + ":" + std::string(trackbar_name);
-    static std::map<std::string, PyObject*> registered_callbacks;
-    std::map<std::string, PyObject*>::iterator i = registered_callbacks.find(name);
-    if (i != registered_callbacks.end())
-    {
-        Py_DECREF(i->second);
-        i->second = py_callback_info;
-    }
-    else
-    {
-        registered_callbacks.insert(std::pair<std::string, PyObject*>(name, py_callback_info));
-    }
-    ERRWRAP2(_createTrackbar(trackbar_name, window_name, value, count, OnChange, py_callback_info));
-    Py_RETURN_NONE;
-}
-
-static void OnButtonChange(int state, void *param)
-{
-    PyGILState_STATE gstate;
-    gstate = PyGILState_Ensure();
-
-    PyObject *o = (PyObject*)param;
-    PyObject *args;
-    if(PyTuple_GetItem(o, 1) != NULL)
-    {
-        args = Py_BuildValue("(iO)", state, PyTuple_GetItem(o,1));
-    }
-    else
-    {
-        args = Py_BuildValue("(i)", state);
-    }
-
-    PyObject *r = PyObject_Call(PyTuple_GetItem(o, 0), args, NULL);
-    if (r == NULL)
-        PyErr_Print();
-    else
-        Py_DECREF(r);
-    Py_DECREF(args);
-    PyGILState_Release(gstate);
-}
-
-static PyObject *pycvCreateButton(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw)
-{
-    const char* keywords[] = {"buttonName", "onChange", "userData", "buttonType", "initialButtonState", NULL};
-    PyObject *on_change;
-    PyObject *userdata = NULL;
-    char* button_name;
-    int button_type = 0;
-    int initial_button_state = 0;
-
-    if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kw, "sO|Oii", (char**)keywords, &button_name, &on_change, &userdata, &button_type, &initial_button_state))
-        return NULL;
-    if (!PyCallable_Check(on_change)) {
-        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "onChange must be callable");
-        return NULL;
-    }
-    if (userdata == NULL) {
-        userdata = Py_None;
-    }
-
-    PyObject* py_callback_info = Py_BuildValue("OO", on_change, userdata);
-    std::string name(button_name);
-
-    static std::map<std::string, PyObject*> registered_callbacks;
-    std::map<std::string, PyObject*>::iterator i = registered_callbacks.find(name);
-    if (i != registered_callbacks.end())
-    {
-        Py_DECREF(i->second);
-        i->second = py_callback_info;
-    }
-    else
-    {
-        registered_callbacks.insert(std::pair<std::string, PyObject*>(name, py_callback_info));
-    }
-    ERRWRAP2(createButton(button_name, OnButtonChange, py_callback_info, button_type, initial_button_state != 0));
-    Py_RETURN_NONE;
-}
-#endif
 
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
diff --git a/modules/python/src2/cv2.hpp b/modules/python/src2/cv2.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9293a59
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,55 @@
+#ifndef CV2_HPP
+#define CV2_HPP
+
+//warning number '5033' not a valid compiler warning in vc12
+#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER > 1800)
+// eliminating duplicated round() declaration
+#define HAVE_ROUND 1
+#pragma warning(push)
+#pragma warning(disable:5033)  // 'register' is no longer a supported storage class
+#endif
+
+// #define CVPY_DYNAMIC_INIT
+// #define Py_DEBUG
+
+#if defined(CVPY_DYNAMIC_INIT) && !defined(Py_DEBUG)
+#   define Py_LIMITED_API 0x03030000
+#endif
+
+#include <cmath>
+#include <Python.h>
+#include <limits>
+
+#if PY_MAJOR_VERSION < 3
+#undef CVPY_DYNAMIC_INIT
+#else
+#define CV_PYTHON_3 1
+#endif
+
+#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER > 1800)
+#pragma warning(pop)
+#endif
+
+#define MODULESTR "cv2"
+#define NPY_NO_DEPRECATED_API NPY_1_7_API_VERSION
+
+#include <numpy/ndarrayobject.h>
+
+#include "pycompat.hpp"
+
+class ArgInfo
+{
+public:
+    const char* name;
+    bool outputarg;
+    // more fields may be added if necessary
+
+    ArgInfo(const char* name_, bool outputarg_) : name(name_), outputarg(outputarg_) {}
+
+private:
+    ArgInfo(const ArgInfo&) = delete;
+    ArgInfo& operator=(const ArgInfo&) = delete;
+};
+
+
+#endif // CV2_HPP
diff --git a/modules/python/src2/cv2_convert.cpp b/modules/python/src2/cv2_convert.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..eb800b6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1052 @@
+// must be defined before importing numpy headers
+// https://numpy.org/doc/1.17/reference/c-api.array.html#importing-the-api
+#define NO_IMPORT_ARRAY
+#define PY_ARRAY_UNIQUE_SYMBOL opencv_ARRAY_API
+
+#include "cv2_convert.hpp"
+#include "cv2_numpy.hpp"
+#include "opencv2/core/utils/logger.hpp"
+
+PyTypeObject* pyopencv_Mat_TypePtr = nullptr;
+
+//======================================================================================================================
+
+using namespace cv;
+
+template <typename T>
+static std::string pycv_dumpArray(const T* arr, int n)
+{
+    std::ostringstream out;
+    out << "[";
+    for (int i = 0; i < n; ++i)
+        out << " " << arr[i];
+    out << " ]";
+    return out.str();
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+// --- Mat
+
+// special case, when the converter needs full ArgInfo structure
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* o, Mat& m, const ArgInfo& info)
+{
+    if(!o || o == Py_None)
+    {
+        if( !m.data )
+            m.allocator = &g_numpyAllocator;
+        return true;
+    }
+
+    if( PyInt_Check(o) )
+    {
+        double v[] = {static_cast<double>(PyInt_AsLong((PyObject*)o)), 0., 0., 0.};
+        m = Mat(4, 1, CV_64F, v).clone();
+        return true;
+    }
+    if( PyFloat_Check(o) )
+    {
+        double v[] = {PyFloat_AsDouble((PyObject*)o), 0., 0., 0.};
+        m = Mat(4, 1, CV_64F, v).clone();
+        return true;
+    }
+    if( PyTuple_Check(o) )
+    {
+        int i, sz = (int)PyTuple_Size((PyObject*)o);
+        m = Mat(sz, 1, CV_64F);
+        for( i = 0; i < sz; i++ )
+        {
+            PyObject* oi = PyTuple_GetItem(o, i);
+            if( PyInt_Check(oi) )
+                m.at<double>(i) = (double)PyInt_AsLong(oi);
+            else if( PyFloat_Check(oi) )
+                m.at<double>(i) = (double)PyFloat_AsDouble(oi);
+            else
+            {
+                failmsg("%s is not a numerical tuple", info.name);
+                m.release();
+                return false;
+            }
+        }
+        return true;
+    }
+
+    if( !PyArray_Check(o) )
+    {
+        failmsg("%s is not a numpy array, neither a scalar", info.name);
+        return false;
+    }
+
+    PyArrayObject* oarr = (PyArrayObject*) o;
+
+    bool needcopy = false, needcast = false;
+    int typenum = PyArray_TYPE(oarr), new_typenum = typenum;
+    int type = typenum == NPY_UBYTE ? CV_8U :
+               typenum == NPY_BYTE ? CV_8S :
+               typenum == NPY_USHORT ? CV_16U :
+               typenum == NPY_SHORT ? CV_16S :
+               typenum == NPY_INT ? CV_32S :
+               typenum == NPY_INT32 ? CV_32S :
+               typenum == NPY_FLOAT ? CV_32F :
+               typenum == NPY_DOUBLE ? CV_64F : -1;
+
+    if( type < 0 )
+    {
+        if( typenum == NPY_INT64 || typenum == NPY_UINT64 || typenum == NPY_LONG )
+        {
+            needcopy = needcast = true;
+            new_typenum = NPY_INT;
+            type = CV_32S;
+        }
+        else
+        {
+            failmsg("%s data type = %d is not supported", info.name, typenum);
+            return false;
+        }
+    }
+
+#ifndef CV_MAX_DIM
+    const int CV_MAX_DIM = 32;
+#endif
+
+    int ndims = PyArray_NDIM(oarr);
+    if(ndims >= CV_MAX_DIM)
+    {
+        failmsg("%s dimensionality (=%d) is too high", info.name, ndims);
+        return false;
+    }
+
+    size_t elemsize = CV_ELEM_SIZE1(type);
+    const npy_intp* _sizes = PyArray_DIMS(oarr);
+    const npy_intp* _strides = PyArray_STRIDES(oarr);
+
+    CV_LOG_DEBUG(NULL, "Incoming ndarray '" << info.name << "': ndims=" << ndims << "  _sizes=" << pycv_dumpArray(_sizes, ndims) << "  _strides=" << pycv_dumpArray(_strides, ndims));
+
+    bool ismultichannel = ndims == 3 && _sizes[2] <= CV_CN_MAX;
+    if (pyopencv_Mat_TypePtr && PyObject_TypeCheck(o, pyopencv_Mat_TypePtr))
+    {
+        bool wrapChannels = false;
+        PyObject* pyobj_wrap_channels = PyObject_GetAttrString(o, "wrap_channels");
+        if (pyobj_wrap_channels)
+        {
+            if (!pyopencv_to_safe(pyobj_wrap_channels, wrapChannels, ArgInfo("cv.Mat.wrap_channels", 0)))
+            {
+                // TODO extra message
+                Py_DECREF(pyobj_wrap_channels);
+                return false;
+            }
+            Py_DECREF(pyobj_wrap_channels);
+        }
+        ismultichannel = wrapChannels && ndims >= 1;
+    }
+
+    for( int i = ndims-1; i >= 0 && !needcopy; i-- )
+    {
+        // these checks handle cases of
+        //  a) multi-dimensional (ndims > 2) arrays, as well as simpler 1- and 2-dimensional cases
+        //  b) transposed arrays, where _strides[] elements go in non-descending order
+        //  c) flipped arrays, where some of _strides[] elements are negative
+        // the _sizes[i] > 1 is needed to avoid spurious copies when NPY_RELAXED_STRIDES is set
+        if( (i == ndims-1 && _sizes[i] > 1 && (size_t)_strides[i] != elemsize) ||
+            (i < ndims-1 && _sizes[i] > 1 && _strides[i] < _strides[i+1]) )
+            needcopy = true;
+    }
+
+    if (ismultichannel)
+    {
+        int channels = ndims >= 1 ? (int)_sizes[ndims - 1] : 1;
+        if (channels > CV_CN_MAX)
+        {
+            failmsg("%s unable to wrap channels, too high (%d > CV_CN_MAX=%d)", info.name, (int)channels, (int)CV_CN_MAX);
+            return false;
+        }
+        ndims--;
+        type |= CV_MAKETYPE(0, channels);
+
+        if (ndims >= 1 && _strides[ndims - 1] != (npy_intp)elemsize*_sizes[ndims])
+            needcopy = true;
+
+        elemsize = CV_ELEM_SIZE(type);
+    }
+
+    if (needcopy)
+    {
+        if (info.outputarg)
+        {
+            failmsg("Layout of the output array %s is incompatible with cv::Mat", info.name);
+            return false;
+        }
+
+        if( needcast ) {
+            o = PyArray_Cast(oarr, new_typenum);
+            oarr = (PyArrayObject*) o;
+        }
+        else {
+            oarr = PyArray_GETCONTIGUOUS(oarr);
+            o = (PyObject*) oarr;
+        }
+
+        _strides = PyArray_STRIDES(oarr);
+    }
+
+    int size[CV_MAX_DIM+1] = {};
+    size_t step[CV_MAX_DIM+1] = {};
+
+    // Normalize strides in case NPY_RELAXED_STRIDES is set
+    size_t default_step = elemsize;
+    for ( int i = ndims - 1; i >= 0; --i )
+    {
+        size[i] = (int)_sizes[i];
+        if ( size[i] > 1 )
+        {
+            step[i] = (size_t)_strides[i];
+            default_step = step[i] * size[i];
+        }
+        else
+        {
+            step[i] = default_step;
+            default_step *= size[i];
+        }
+    }
+
+    // handle degenerate case
+    // FIXIT: Don't force 1D for Scalars
+    if( ndims == 0) {
+        size[ndims] = 1;
+        step[ndims] = elemsize;
+        ndims++;
+    }
+
+#if 1
+    CV_LOG_DEBUG(NULL, "Construct Mat: ndims=" << ndims << " size=" << pycv_dumpArray(size, ndims) << "  step=" << pycv_dumpArray(step, ndims) << "  type=" << cv::typeToString(type));
+#endif
+
+    m = Mat(ndims, size, type, PyArray_DATA(oarr), step);
+    m.u = g_numpyAllocator.allocate(o, ndims, size, type, step);
+    m.addref();
+
+    if( !needcopy )
+    {
+        Py_INCREF(o);
+    }
+    m.allocator = &g_numpyAllocator;
+
+    return true;
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Mat& m)
+{
+    if( !m.data )
+        Py_RETURN_NONE;
+    cv::Mat temp, *p = (cv::Mat*)&m;
+    if(!p->u || p->allocator != &g_numpyAllocator)
+    {
+        temp.allocator = &g_numpyAllocator;
+        ERRWRAP2(m.copyTo(temp));
+        p = &temp;
+    }
+    PyObject* o = (PyObject*)p->u->userdata;
+    Py_INCREF(o);
+    return o;
+}
+
+// --- bool
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, bool& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (isBool(obj) || PyArray_IsIntegerScalar(obj))
+    {
+        npy_bool npy_value = NPY_FALSE;
+        const int ret_code = PyArray_BoolConverter(obj, &npy_value);
+        if (ret_code >= 0)
+        {
+            value = (npy_value == NPY_TRUE);
+            return true;
+        }
+    }
+    failmsg("Argument '%s' is not convertable to bool", info.name);
+    return false;
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const bool& value)
+{
+    return PyBool_FromLong(value);
+}
+
+// --- ptr
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, void*& ptr, const ArgInfo& info)
+{
+    CV_UNUSED(info);
+    if (!obj || obj == Py_None)
+        return true;
+
+    if (!PyLong_Check(obj))
+        return false;
+    ptr = PyLong_AsVoidPtr(obj);
+    return ptr != NULL && !PyErr_Occurred();
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(void*& ptr)
+{
+    return PyLong_FromVoidPtr(ptr);
+}
+
+// -- Scalar
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject *o, Scalar& s, const ArgInfo& info)
+{
+    if(!o || o == Py_None)
+        return true;
+    if (PySequence_Check(o)) {
+        if (4 < PySequence_Size(o))
+        {
+            failmsg("Scalar value for argument '%s' is longer than 4", info.name);
+            return false;
+        }
+        for (Py_ssize_t i = 0; i < PySequence_Size(o); i++) {
+            SafeSeqItem item_wrap(o, i);
+            PyObject *item = item_wrap.item;
+            if (PyFloat_Check(item) || PyInt_Check(item)) {
+                s[(int)i] = PyFloat_AsDouble(item);
+            } else {
+                failmsg("Scalar value for argument '%s' is not numeric", info.name);
+                return false;
+            }
+        }
+    } else {
+        if (PyFloat_Check(o) || PyInt_Check(o)) {
+            s[0] = PyFloat_AsDouble(o);
+        } else {
+            failmsg("Scalar value for argument '%s' is not numeric", info.name);
+            return false;
+        }
+    }
+    return true;
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Scalar& src)
+{
+    return Py_BuildValue("(dddd)", src[0], src[1], src[2], src[3]);
+}
+
+// --- size_t
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, size_t& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (isBool(obj))
+    {
+        failmsg("Argument '%s' must be integer type, not bool", info.name);
+        return false;
+    }
+    if (PyArray_IsIntegerScalar(obj))
+    {
+        if (PyLong_Check(obj))
+        {
+#if defined(CV_PYTHON_3)
+            value = PyLong_AsSize_t(obj);
+#else
+    #if ULONG_MAX == SIZE_MAX
+            value = PyLong_AsUnsignedLong(obj);
+    #else
+            value = PyLong_AsUnsignedLongLong(obj);
+    #endif
+#endif
+        }
+#if !defined(CV_PYTHON_3)
+        // Python 2.x has PyIntObject which is not a subtype of PyLongObject
+        // Overflow check here is unnecessary because object will be converted to long on the
+        // interpreter side
+        else if (PyInt_Check(obj))
+        {
+            const long res = PyInt_AsLong(obj);
+            if (res < 0) {
+                failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'size_t'", info.name);
+                return false;
+            }
+    #if ULONG_MAX == SIZE_MAX
+            value = PyInt_AsUnsignedLongMask(obj);
+    #else
+            value = PyInt_AsUnsignedLongLongMask(obj);
+    #endif
+        }
+#endif
+        else
+        {
+            const bool isParsed = parseNumpyScalar<size_t>(obj, value);
+            if (!isParsed) {
+                failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'size_t'", info.name);
+                return false;
+            }
+        }
+    }
+    else
+    {
+        failmsg("Argument '%s' is required to be an integer", info.name);
+        return false;
+    }
+    return !PyErr_Occurred();
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const size_t& value)
+{
+    return PyLong_FromSize_t(value);
+}
+
+// --- int
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, int& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (isBool(obj))
+    {
+        failmsg("Argument '%s' must be integer, not bool", info.name);
+        return false;
+    }
+    if (PyArray_IsIntegerScalar(obj))
+    {
+        value = PyArray_PyIntAsInt(obj);
+    }
+    else
+    {
+        failmsg("Argument '%s' is required to be an integer", info.name);
+        return false;
+    }
+    return !CV_HAS_CONVERSION_ERROR(value);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const int& value)
+{
+    return PyInt_FromLong(value);
+}
+
+// --- int64
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const int64& value)
+{
+    return PyLong_FromLongLong(value);
+}
+
+
+// --- uchar
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, uchar& value, const ArgInfo& info)
+{
+    CV_UNUSED(info);
+    if(!obj || obj == Py_None)
+        return true;
+    int ivalue = (int)PyInt_AsLong(obj);
+    value = cv::saturate_cast<uchar>(ivalue);
+    return ivalue != -1 || !PyErr_Occurred();
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const uchar& value)
+{
+    return PyInt_FromLong(value);
+}
+
+// --- char
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, char& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (isBool(obj))
+    {
+        failmsg("Argument '%s' must be an integer, not bool", info.name);
+        return false;
+    }
+    if (PyArray_IsIntegerScalar(obj))
+    {
+        value = saturate_cast<char>(PyArray_PyIntAsInt(obj));
+    }
+    else
+    {
+        failmsg("Argument '%s' is required to be an integer", info.name);
+        return false;
+    }
+    return !CV_HAS_CONVERSION_ERROR(value);
+}
+
+// --- double
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, double& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (isBool(obj))
+    {
+        failmsg("Argument '%s' must be double, not bool", info.name);
+        return false;
+    }
+    if (PyArray_IsPythonNumber(obj))
+    {
+        if (PyLong_Check(obj))
+        {
+            value = PyLong_AsDouble(obj);
+        }
+        else
+        {
+            value = PyFloat_AsDouble(obj);
+        }
+    }
+    else if (PyArray_CheckScalar(obj))
+    {
+        const bool isParsed = parseNumpyScalar<double>(obj, value);
+        if (!isParsed) {
+            failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'double'", info.name);
+            return false;
+        }
+    }
+    else
+    {
+        failmsg("Argument '%s' can not be treated as a double", info.name);
+        return false;
+    }
+    return !PyErr_Occurred();
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const double& value)
+{
+    return PyFloat_FromDouble(value);
+}
+
+// --- float
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, float& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (isBool(obj))
+    {
+        failmsg("Argument '%s' must be float, not bool", info.name);
+        return false;
+    }
+    if (PyArray_IsPythonNumber(obj))
+    {
+        if (PyLong_Check(obj))
+        {
+            double res = PyLong_AsDouble(obj);
+            value = static_cast<float>(res);
+        }
+        else
+        {
+            double res = PyFloat_AsDouble(obj);
+            value = static_cast<float>(res);
+        }
+    }
+    else if (PyArray_CheckScalar(obj))
+    {
+       const bool isParsed = parseNumpyScalar<float>(obj, value);
+        if (!isParsed) {
+            failmsg("Argument '%s' can not be safely parsed to 'float'", info.name);
+            return false;
+        }
+    }
+    else
+    {
+        failmsg("Argument '%s' can't be treated as a float", info.name);
+        return false;
+    }
+    return !PyErr_Occurred();
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const float& value)
+{
+    return PyFloat_FromDouble(value);
+}
+
+// --- string
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, String &value, const ArgInfo& info)
+{
+    if(!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    std::string str;
+    if (getUnicodeString(obj, str))
+    {
+        value = str;
+        return true;
+    }
+    else
+    {
+        // If error hasn't been already set by Python conversion functions
+        if (!PyErr_Occurred())
+        {
+            // Direct access to underlying slots of PyObjectType is not allowed
+            // when limited API is enabled
+#ifdef Py_LIMITED_API
+            failmsg("Can't convert object to 'str' for '%s'", info.name);
+#else
+            failmsg("Can't convert object of type '%s' to 'str' for '%s'",
+                    obj->ob_type->tp_name, info.name);
+#endif
+        }
+    }
+    return false;
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const String& value)
+{
+    return PyString_FromString(value.empty() ? "" : value.c_str());
+}
+
+#if CV_VERSION_MAJOR == 3
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const std::string& value)
+{
+    return PyString_FromString(value.empty() ? "" : value.c_str());
+}
+#endif
+
+// --- Size
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Size& sz, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(sz.width),
+                                RefWrapper<int>(sz.height)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Size& sz)
+{
+    return Py_BuildValue("(ii)", sz.width, sz.height);
+}
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Size_<float>& sz, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(sz.width),
+                                  RefWrapper<float>(sz.height)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Size_<float>& sz)
+{
+    return Py_BuildValue("(ff)", sz.width, sz.height);
+}
+
+// --- Rect
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Rect& r, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(r.x), RefWrapper<int>(r.y),
+                                RefWrapper<int>(r.width),
+                                RefWrapper<int>(r.height)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Rect& r)
+{
+    return Py_BuildValue("(iiii)", r.x, r.y, r.width, r.height);
+}
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Rect2d& r, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<double> values[] = {
+        RefWrapper<double>(r.x), RefWrapper<double>(r.y),
+        RefWrapper<double>(r.width), RefWrapper<double>(r.height)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Rect2d& r)
+{
+    return Py_BuildValue("(dddd)", r.x, r.y, r.width, r.height);
+}
+
+// --- RotatedRect
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, RotatedRect& dst, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (!PySequence_Check(obj))
+    {
+        failmsg("Can't parse '%s' as RotatedRect."
+                "Input argument doesn't provide sequence protocol",
+                info.name);
+        return false;
+    }
+    const std::size_t sequenceSize = PySequence_Size(obj);
+    if (sequenceSize != 3)
+    {
+        failmsg("Can't parse '%s' as RotatedRect. Expected sequence length 3, got %lu",
+                info.name, sequenceSize);
+        return false;
+    }
+    {
+        const String centerItemName = format("'%s' center point", info.name);
+        const ArgInfo centerItemInfo(centerItemName.c_str(), false);
+        SafeSeqItem centerItem(obj, 0);
+        if (!pyopencv_to(centerItem.item, dst.center, centerItemInfo))
+        {
+            return false;
+        }
+    }
+    {
+        const String sizeItemName = format("'%s' size", info.name);
+        const ArgInfo sizeItemInfo(sizeItemName.c_str(), false);
+        SafeSeqItem sizeItem(obj, 1);
+        if (!pyopencv_to(sizeItem.item, dst.size, sizeItemInfo))
+        {
+            return false;
+        }
+    }
+    {
+        const String angleItemName = format("'%s' angle", info.name);
+        const ArgInfo angleItemInfo(angleItemName.c_str(), false);
+        SafeSeqItem angleItem(obj, 2);
+        if (!pyopencv_to(angleItem.item, dst.angle, angleItemInfo))
+        {
+            return false;
+        }
+    }
+    return true;
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const RotatedRect& src)
+{
+    return Py_BuildValue("((ff)(ff)f)", src.center.x, src.center.y, src.size.width, src.size.height, src.angle);
+}
+
+// --- Range
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Range& r, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (PyObject_Size(obj) == 0)
+    {
+        r = Range::all();
+        return true;
+    }
+    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(r.start), RefWrapper<int>(r.end)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Range& r)
+{
+    return Py_BuildValue("(ii)", r.start, r.end);
+}
+
+// --- Point
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point& p, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(p.x), RefWrapper<int>(p.y)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Point& p)
+{
+    return Py_BuildValue("(ii)", p.x, p.y);
+}
+
+template <>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point2f& p, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(p.x),
+                                  RefWrapper<float>(p.y)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Point2f& p)
+{
+    return Py_BuildValue("(dd)", p.x, p.y);
+}
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point2d& p, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(p.x),
+                                   RefWrapper<double>(p.y)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Point2d& p)
+{
+    return Py_BuildValue("(dd)", p.x, p.y);
+}
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point3f& p, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(p.x),
+                                  RefWrapper<float>(p.y),
+                                  RefWrapper<float>(p.z)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Point3f& p)
+{
+    return Py_BuildValue("(ddd)", p.x, p.y, p.z);
+}
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Point3d& p, const ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(p.x),
+                                   RefWrapper<double>(p.y),
+                                   RefWrapper<double>(p.z)};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Point3d& p)
+{
+    return Py_BuildValue("(ddd)", p.x, p.y, p.z);
+}
+
+// --- Vec
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec4d& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(v[0]), RefWrapper<double>(v[1]),
+                                   RefWrapper<double>(v[2]), RefWrapper<double>(v[3])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec4d& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(dddd)", v[0], v[1], v[2], v[3]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec4f& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(v[0]), RefWrapper<float>(v[1]),
+                                  RefWrapper<float>(v[2]), RefWrapper<float>(v[3])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec4f& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(ffff)", v[0], v[1], v[2], v[3]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec4i& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(v[0]), RefWrapper<int>(v[1]),
+                                RefWrapper<int>(v[2]), RefWrapper<int>(v[3])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec4i& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(iiii)", v[0], v[1], v[2], v[3]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec3d& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(v[0]),
+                                   RefWrapper<double>(v[1]),
+                                   RefWrapper<double>(v[2])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec3d& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(ddd)", v[0], v[1], v[2]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec3f& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(v[0]),
+                                  RefWrapper<float>(v[1]),
+                                  RefWrapper<float>(v[2])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec3f& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(fff)", v[0], v[1], v[2]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec3i& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(v[0]), RefWrapper<int>(v[1]),
+                                RefWrapper<int>(v[2])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec3i& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(iii)", v[0], v[1], v[2]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec2d& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<double> values[] = {RefWrapper<double>(v[0]),
+                                   RefWrapper<double>(v[1])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec2d& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(dd)", v[0], v[1]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec2f& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<float> values[] = {RefWrapper<float>(v[0]),
+                                  RefWrapper<float>(v[1])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec2f& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(ff)", v[0], v[1]);
+}
+
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, Vec2i& v, ArgInfo& info)
+{
+    RefWrapper<int> values[] = {RefWrapper<int>(v[0]), RefWrapper<int>(v[1])};
+    return parseSequence(obj, values, info);
+}
+
+PyObject* pyopencv_from(const Vec2i& v)
+{
+    return Py_BuildValue("(ii)", v[0], v[1]);
+}
+
+
+// --- TermCriteria
+
+template<>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, TermCriteria& dst, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (!PySequence_Check(obj))
+    {
+        failmsg("Can't parse '%s' as TermCriteria."
+                "Input argument doesn't provide sequence protocol",
+                info.name);
+        return false;
+    }
+    const std::size_t sequenceSize = PySequence_Size(obj);
+    if (sequenceSize != 3) {
+        failmsg("Can't parse '%s' as TermCriteria. Expected sequence length 3, "
+                "got %lu",
+                info.name, sequenceSize);
+        return false;
+    }
+    {
+        const String typeItemName = format("'%s' criteria type", info.name);
+        const ArgInfo typeItemInfo(typeItemName.c_str(), false);
+        SafeSeqItem typeItem(obj, 0);
+        if (!pyopencv_to(typeItem.item, dst.type, typeItemInfo))
+        {
+            return false;
+        }
+    }
+    {
+        const String maxCountItemName = format("'%s' max count", info.name);
+        const ArgInfo maxCountItemInfo(maxCountItemName.c_str(), false);
+        SafeSeqItem maxCountItem(obj, 1);
+        if (!pyopencv_to(maxCountItem.item, dst.maxCount, maxCountItemInfo))
+        {
+            return false;
+        }
+    }
+    {
+        const String epsilonItemName = format("'%s' epsilon", info.name);
+        const ArgInfo epsilonItemInfo(epsilonItemName.c_str(), false);
+        SafeSeqItem epsilonItem(obj, 2);
+        if (!pyopencv_to(epsilonItem.item, dst.epsilon, epsilonItemInfo))
+        {
+            return false;
+        }
+    }
+    return true;
+}
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const TermCriteria& src)
+{
+    return Py_BuildValue("(iid)", src.type, src.maxCount, src.epsilon);
+}
+
+// --- Moments
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const Moments& m)
+{
+    return Py_BuildValue("{s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d,s:d}",
+                         "m00", m.m00, "m10", m.m10, "m01", m.m01,
+                         "m20", m.m20, "m11", m.m11, "m02", m.m02,
+                         "m30", m.m30, "m21", m.m21, "m12", m.m12, "m03", m.m03,
+                         "mu20", m.mu20, "mu11", m.mu11, "mu02", m.mu02,
+                         "mu30", m.mu30, "mu21", m.mu21, "mu12", m.mu12, "mu03", m.mu03,
+                         "nu20", m.nu20, "nu11", m.nu11, "nu02", m.nu02,
+                         "nu30", m.nu30, "nu21", m.nu21, "nu12", m.nu12, "nu03", m.nu03);
+}
+
+// --- pair
+
+template<>
+PyObject* pyopencv_from(const std::pair<int, double>& src)
+{
+    return Py_BuildValue("(id)", src.first, src.second);
+}
diff --git a/modules/python/src2/cv2_convert.hpp b/modules/python/src2/cv2_convert.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e9ed712
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,529 @@
+#ifndef CV2_CONVERT_HPP
+#define CV2_CONVERT_HPP
+
+#include "cv2.hpp"
+#include "cv2_util.hpp"
+#include "cv2_numpy.hpp"
+#include <vector>
+#include <string>
+#include <type_traits>  // std::enable_if
+
+extern PyTypeObject* pyopencv_Mat_TypePtr;
+
+#define CV_HAS_CONVERSION_ERROR(x) (((x) == -1) && PyErr_Occurred())
+
+inline bool isBool(PyObject* obj) CV_NOEXCEPT
+{
+    return PyArray_IsScalar(obj, Bool) || PyBool_Check(obj);
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+
+// exception-safe pyopencv_to
+template<typename _Tp> static
+bool pyopencv_to_safe(PyObject* obj, _Tp& value, const ArgInfo& info)
+{
+    try
+    {
+        return pyopencv_to(obj, value, info);
+    }
+    catch (const std::exception &e)
+    {
+        PyErr_SetString(opencv_error, cv::format("Conversion error: %s, what: %s", info.name, e.what()).c_str());
+        return false;
+    }
+    catch (...)
+    {
+        PyErr_SetString(opencv_error, cv::format("Conversion error: %s", info.name).c_str());
+        return false;
+    }
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+template<typename T, class TEnable = void>  // TEnable is used for SFINAE checks
+struct PyOpenCV_Converter
+{
+    //static inline bool to(PyObject* obj, T& p, const ArgInfo& info);
+    //static inline PyObject* from(const T& src);
+};
+
+// --- Generic
+
+template<typename T>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, T& p, const ArgInfo& info) { return PyOpenCV_Converter<T>::to(obj, p, info); }
+
+template<typename T>
+PyObject* pyopencv_from(const T& src) { return PyOpenCV_Converter<T>::from(src); }
+
+// --- Matx
+
+template<typename _Tp, int m, int n>
+bool pyopencv_to(PyObject* o, cv::Matx<_Tp, m, n>& mx, const ArgInfo& info)
+{
+    cv::Mat tmp;
+    if (!pyopencv_to(o, tmp, info)) {
+        return false;
+    }
+
+    tmp.copyTo(mx);
+    return true;
+}
+
+template<typename _Tp, int m, int n>
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Matx<_Tp, m, n>& matx)
+{
+    return pyopencv_from(cv::Mat(matx));
+}
+
+// --- bool
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, bool& value, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const bool& value);
+
+// --- Mat
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* o, cv::Mat& m, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Mat& m);
+
+// --- Ptr
+template<typename T>
+struct PyOpenCV_Converter< cv::Ptr<T> >
+{
+    static PyObject* from(const cv::Ptr<T>& p)
+    {
+        if (!p)
+            Py_RETURN_NONE;
+        return pyopencv_from(*p);
+    }
+    static bool to(PyObject *o, cv::Ptr<T>& p, const ArgInfo& info)
+    {
+        if (!o || o == Py_None)
+            return true;
+        p = cv::makePtr<T>();
+        return pyopencv_to(o, *p, info);
+    }
+};
+
+// --- ptr
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, void*& ptr, const ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(void*& ptr);
+
+// --- Scalar
+template<> bool pyopencv_to(PyObject *o, cv::Scalar& s, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Scalar& src);
+
+// --- size_t
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, size_t& value, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const size_t& value);
+
+// --- int
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, int& value, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const int& value);
+
+// --- int64
+template<> PyObject* pyopencv_from(const int64& value);
+
+// There is conflict between "size_t" and "unsigned int".
+// They are the same type on some 32-bit platforms.
+template<typename T>
+struct PyOpenCV_Converter
+    < T, typename std::enable_if< std::is_same<unsigned int, T>::value && !std::is_same<unsigned int, size_t>::value >::type >
+{
+    static inline PyObject* from(const unsigned int& value)
+    {
+        return PyLong_FromUnsignedLong(value);
+    }
+
+    static inline bool to(PyObject* obj, unsigned int& value, const ArgInfo& info)
+    {
+        CV_UNUSED(info);
+        if(!obj || obj == Py_None)
+            return true;
+        if(PyInt_Check(obj))
+            value = (unsigned int)PyInt_AsLong(obj);
+        else if(PyLong_Check(obj))
+            value = (unsigned int)PyLong_AsLong(obj);
+        else
+            return false;
+        return value != (unsigned int)-1 || !PyErr_Occurred();
+    }
+};
+
+// --- uchar
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, uchar& value, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const uchar& value);
+
+// --- char
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, char& value, const ArgInfo& info);
+
+// --- double
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, double& value, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const double& value);
+
+// --- float
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, float& value, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const float& value);
+
+// --- string
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::String &value, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::String& value);
+#if CV_VERSION_MAJOR == 3
+template<> PyObject* pyopencv_from(const std::string& value);
+#endif
+
+// --- Size
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Size& sz, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Size& sz);
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Size_<float>& sz, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Size_<float>& sz);
+
+// --- Rect
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Rect& r, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Rect& r);
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Rect2d& r, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Rect2d& r);
+
+// --- RotatedRect
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::RotatedRect& dst, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::RotatedRect& src);
+
+// --- Range
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Range& r, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Range& r);
+
+// --- Point
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Point& p, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Point& p);
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Point2f& p, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Point2f& p);
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Point2d& p, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Point2d& p);
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Point3f& p, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Point3f& p);
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Point3d& p, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Point3d& p);
+
+// --- Vec
+template<typename _Tp, int cn>
+bool pyopencv_to(PyObject* o, cv::Vec<_Tp, cn>& vec, const ArgInfo& info)
+{
+    return pyopencv_to(o, (cv::Matx<_Tp, cn, 1>&)vec, info);
+}
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec4d& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec4d& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec4f& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec4f& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec4i& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec4i& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec3d& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec3d& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec3f& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec3f& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec3i& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec3i& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec2d& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec2d& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec2f& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec2f& v);
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::Vec2i& v, ArgInfo& info);
+PyObject* pyopencv_from(const cv::Vec2i& v);
+
+// --- TermCriteria
+template<> bool pyopencv_to(PyObject* obj, cv::TermCriteria& dst, const ArgInfo& info);
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::TermCriteria& src);
+
+// --- Moments
+template<> PyObject* pyopencv_from(const cv::Moments& m);
+
+// --- pair
+template<> PyObject* pyopencv_from(const std::pair<int, double>& src);
+
+// --- vector
+template <typename Tp>
+struct pyopencvVecConverter;
+
+template <typename Tp>
+bool pyopencv_to(PyObject* obj, std::vector<Tp>& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    return pyopencvVecConverter<Tp>::to(obj, value, info);
+}
+
+template <typename Tp>
+PyObject* pyopencv_from(const std::vector<Tp>& value)
+{
+    return pyopencvVecConverter<Tp>::from(value);
+}
+
+template <typename Tp>
+static bool pyopencv_to_generic_vec(PyObject* obj, std::vector<Tp>& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (!PySequence_Check(obj))
+    {
+        failmsg("Can't parse '%s'. Input argument doesn't provide sequence protocol", info.name);
+        return false;
+    }
+    const size_t n = static_cast<size_t>(PySequence_Size(obj));
+    value.resize(n);
+    for (size_t i = 0; i < n; i++)
+    {
+        SafeSeqItem item_wrap(obj, i);
+        if (!pyopencv_to(item_wrap.item, value[i], info))
+        {
+            failmsg("Can't parse '%s'. Sequence item with index %lu has a wrong type", info.name, i);
+            return false;
+        }
+    }
+    return true;
+}
+
+template<> inline bool pyopencv_to_generic_vec(PyObject* obj, std::vector<bool>& value, const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (!PySequence_Check(obj))
+    {
+        failmsg("Can't parse '%s'. Input argument doesn't provide sequence protocol", info.name);
+        return false;
+    }
+    const size_t n = static_cast<size_t>(PySequence_Size(obj));
+    value.resize(n);
+    for (size_t i = 0; i < n; i++)
+    {
+        SafeSeqItem item_wrap(obj, i);
+        bool elem{};
+        if (!pyopencv_to(item_wrap.item, elem, info))
+        {
+            failmsg("Can't parse '%s'. Sequence item with index %lu has a wrong type", info.name, i);
+            return false;
+        }
+        value[i] = elem;
+    }
+    return true;
+}
+
+template <typename Tp>
+static PyObject* pyopencv_from_generic_vec(const std::vector<Tp>& value)
+{
+    Py_ssize_t n = static_cast<Py_ssize_t>(value.size());
+    PySafeObject seq(PyTuple_New(n));
+    for (Py_ssize_t i = 0; i < n; i++)
+    {
+        PyObject* item = pyopencv_from(value[i]);
+        // If item can't be assigned - PyTuple_SetItem raises exception and returns -1.
+        if (!item || PyTuple_SetItem(seq, i, item) == -1)
+        {
+            return NULL;
+        }
+    }
+    return seq.release();
+}
+
+template<> inline PyObject* pyopencv_from_generic_vec(const std::vector<bool>& value)
+{
+    Py_ssize_t n = static_cast<Py_ssize_t>(value.size());
+    PySafeObject seq(PyTuple_New(n));
+    for (Py_ssize_t i = 0; i < n; i++)
+    {
+        bool elem = value[i];
+        PyObject* item = pyopencv_from(elem);
+        // If item can't be assigned - PyTuple_SetItem raises exception and returns -1.
+        if (!item || PyTuple_SetItem(seq, i, item) == -1)
+        {
+            return NULL;
+        }
+    }
+    return seq.release();
+}
+
+namespace traits {
+
+template <bool Value>
+struct BooleanConstant
+{
+    static const bool value = Value;
+    typedef BooleanConstant<Value> type;
+};
+
+typedef BooleanConstant<true> TrueType;
+typedef BooleanConstant<false> FalseType;
+
+template <class T>
+struct VoidType {
+    typedef void type;
+};
+
+template <class T, class DType = void>
+struct IsRepresentableAsMatDataType : FalseType
+{
+};
+
+template <class T>
+struct IsRepresentableAsMatDataType<T, typename VoidType<typename cv::DataType<T>::channel_type>::type> : TrueType
+{
+};
+
+} // namespace traits
+
+template <typename Tp>
+struct pyopencvVecConverter
+{
+    typedef typename std::vector<Tp>::iterator VecIt;
+
+    static bool to(PyObject* obj, std::vector<Tp>& value, const ArgInfo& info)
+    {
+        if (!PyArray_Check(obj))
+        {
+            return pyopencv_to_generic_vec(obj, value, info);
+        }
+        // If user passed an array it is possible to make faster conversions in several cases
+        PyArrayObject* array_obj = reinterpret_cast<PyArrayObject*>(obj);
+        const NPY_TYPES target_type = asNumpyType<Tp>();
+        const NPY_TYPES source_type = static_cast<NPY_TYPES>(PyArray_TYPE(array_obj));
+        if (target_type == NPY_OBJECT)
+        {
+            // Non-planar arrays representing objects (e.g. array of N Rect is an array of shape Nx4) have NPY_OBJECT
+            // as their target type.
+            return pyopencv_to_generic_vec(obj, value, info);
+        }
+        if (PyArray_NDIM(array_obj) > 1)
+        {
+            failmsg("Can't parse %dD array as '%s' vector argument", PyArray_NDIM(array_obj), info.name);
+            return false;
+        }
+        if (target_type != source_type)
+        {
+            // Source type requires conversion
+            // Allowed conversions for target type is handled in the corresponding pyopencv_to function
+            return pyopencv_to_generic_vec(obj, value, info);
+        }
+        // For all other cases, all array data can be directly copied to std::vector data
+        // Simple `memcpy` is not possible because NumPy array can reference a slice of the bigger array:
+        // ```
+        // arr = np.ones((8, 4, 5), dtype=np.int32)
+        // convertible_to_vector_of_int = arr[:, 0, 1]
+        // ```
+        value.resize(static_cast<size_t>(PyArray_SIZE(array_obj)));
+        const npy_intp item_step = PyArray_STRIDE(array_obj, 0) / PyArray_ITEMSIZE(array_obj);
+        const Tp* data_ptr = static_cast<Tp*>(PyArray_DATA(array_obj));
+        for (VecIt it = value.begin(); it != value.end(); ++it, data_ptr += item_step) {
+            *it = *data_ptr;
+        }
+        return true;
+    }
+
+    static PyObject* from(const std::vector<Tp>& value)
+    {
+        if (value.empty())
+        {
+            return PyTuple_New(0);
+        }
+        return from(value, ::traits::IsRepresentableAsMatDataType<Tp>());
+    }
+
+private:
+    static PyObject* from(const std::vector<Tp>& value, ::traits::FalseType)
+    {
+        // Underlying type is not representable as Mat Data Type
+        return pyopencv_from_generic_vec(value);
+    }
+
+    static PyObject* from(const std::vector<Tp>& value, ::traits::TrueType)
+    {
+        // Underlying type is representable as Mat Data Type, so faster return type is available
+        typedef cv::DataType<Tp> DType;
+        typedef typename DType::channel_type UnderlyingArrayType;
+
+        // If Mat is always exposed as NumPy array this code path can be reduced to the following snipped:
+        //        Mat src(value);
+        //        PyObject* array = pyopencv_from(src);
+        //        return PyArray_Squeeze(reinterpret_cast<PyArrayObject*>(array));
+        // This puts unnecessary restrictions on Mat object those might be avoided without losing the performance.
+        // Moreover, this version is a bit faster, because it doesn't create temporary objects with reference counting.
+
+        const NPY_TYPES target_type = asNumpyType<UnderlyingArrayType>();
+        const int cols = DType::channels;
+        PyObject* array = NULL;
+        if (cols == 1)
+        {
+            npy_intp dims = static_cast<npy_intp>(value.size());
+            array = PyArray_SimpleNew(1, &dims, target_type);
+        }
+        else
+        {
+            npy_intp dims[2] = {static_cast<npy_intp>(value.size()), cols};
+            array = PyArray_SimpleNew(2, dims, target_type);
+        }
+        if(!array)
+        {
+            // NumPy arrays with shape (N, 1) and (N) are not equal, so correct error message should distinguish
+            // them too.
+            cv::String shape;
+            if (cols > 1)
+            {
+                shape = cv::format("(%d x %d)", static_cast<int>(value.size()), cols);
+            }
+            else
+            {
+                shape = cv::format("(%d)", static_cast<int>(value.size()));
+            }
+            const cv::String error_message = cv::format("Can't allocate NumPy array for vector with dtype=%d and shape=%s",
+                                                static_cast<int>(target_type), shape.c_str());
+            emit_failmsg(PyExc_MemoryError, error_message.c_str());
+            return array;
+        }
+        // Fill the array
+        PyArrayObject* array_obj = reinterpret_cast<PyArrayObject*>(array);
+        UnderlyingArrayType* array_data = static_cast<UnderlyingArrayType*>(PyArray_DATA(array_obj));
+        // if Tp is representable as Mat DataType, so the following cast is pretty safe...
+        const UnderlyingArrayType* value_data = reinterpret_cast<const UnderlyingArrayType*>(value.data());
+        memcpy(array_data, value_data, sizeof(UnderlyingArrayType) * value.size() * static_cast<size_t>(cols));
+        return array;
+    }
+};
+
+// --- tuple
+template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
+inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
+convert_to_python_tuple(const std::tuple<Tp...>&, PyObject*) {  }
+
+template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
+inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
+convert_to_python_tuple(const std::tuple<Tp...>& cpp_tuple, PyObject* py_tuple)
+{
+    PyObject* item = pyopencv_from(std::get<I>(cpp_tuple));
+
+    if (!item)
+        return;
+
+    PyTuple_SetItem(py_tuple, I, item);
+    convert_to_python_tuple<I + 1, Tp...>(cpp_tuple, py_tuple);
+}
+
+template<typename... Ts>
+PyObject* pyopencv_from(const std::tuple<Ts...>& cpp_tuple)
+{
+    size_t size = sizeof...(Ts);
+    PyObject* py_tuple = PyTuple_New(size);
+    convert_to_python_tuple(cpp_tuple, py_tuple);
+    size_t actual_size = PyTuple_Size(py_tuple);
+
+    if (actual_size < size)
+    {
+        Py_DECREF(py_tuple);
+        return NULL;
+    }
+
+    return py_tuple;
+}
+
+#endif // CV2_CONVERT_HPP
diff --git a/modules/python/src2/cv2_highgui.cpp b/modules/python/src2/cv2_highgui.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4262043
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,184 @@
+#include "cv2_highgui.hpp"
+
+#ifdef HAVE_OPENCV_HIGHGUI
+
+#include "cv2_util.hpp"
+#include "opencv2/highgui.hpp"
+#include <map>
+
+using namespace cv;
+
+//======================================================================================================================
+
+static void OnMouse(int event, int x, int y, int flags, void* param)
+{
+    PyGILState_STATE gstate;
+    gstate = PyGILState_Ensure();
+
+    PyObject *o = (PyObject*)param;
+    PyObject *args = Py_BuildValue("iiiiO", event, x, y, flags, PyTuple_GetItem(o, 1));
+
+    PyObject *r = PyObject_Call(PyTuple_GetItem(o, 0), args, NULL);
+    if (r == NULL)
+        PyErr_Print();
+    else
+        Py_DECREF(r);
+    Py_DECREF(args);
+    PyGILState_Release(gstate);
+}
+
+PyObject *pycvSetMouseCallback(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw)
+{
+    const char *keywords[] = { "window_name", "on_mouse", "param", NULL };
+    char* name;
+    PyObject *on_mouse;
+    PyObject *param = NULL;
+
+    if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kw, "sO|O", (char**)keywords, &name, &on_mouse, &param))
+        return NULL;
+    if (!PyCallable_Check(on_mouse)) {
+        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "on_mouse must be callable");
+        return NULL;
+    }
+    if (param == NULL) {
+        param = Py_None;
+    }
+    PyObject* py_callback_info = Py_BuildValue("OO", on_mouse, param);
+    static std::map<std::string, PyObject*> registered_callbacks;
+    std::map<std::string, PyObject*>::iterator i = registered_callbacks.find(name);
+    if (i != registered_callbacks.end())
+    {
+        Py_DECREF(i->second);
+        i->second = py_callback_info;
+    }
+    else
+    {
+        registered_callbacks.insert(std::pair<std::string, PyObject*>(std::string(name), py_callback_info));
+    }
+    ERRWRAP2(setMouseCallback(name, OnMouse, py_callback_info));
+    Py_RETURN_NONE;
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+static void OnChange(int pos, void *param)
+{
+    PyGILState_STATE gstate;
+    gstate = PyGILState_Ensure();
+
+    PyObject *o = (PyObject*)param;
+    PyObject *args = Py_BuildValue("(i)", pos);
+    PyObject *r = PyObject_Call(PyTuple_GetItem(o, 0), args, NULL);
+    if (r == NULL)
+        PyErr_Print();
+    else
+        Py_DECREF(r);
+    Py_DECREF(args);
+    PyGILState_Release(gstate);
+}
+
+// workaround for #20408, use nullptr, set value later
+static int _createTrackbar(const String &trackbar_name, const String &window_name, int value, int count,
+                    TrackbarCallback onChange, PyObject* py_callback_info)
+{
+    int n = createTrackbar(trackbar_name, window_name, NULL, count, onChange, py_callback_info);
+    setTrackbarPos(trackbar_name, window_name, value);
+    return n;
+}
+
+PyObject *pycvCreateTrackbar(PyObject*, PyObject *args)
+{
+    PyObject *on_change;
+    char* trackbar_name;
+    char* window_name;
+    int value;
+    int count;
+
+    if (!PyArg_ParseTuple(args, "ssiiO", &trackbar_name, &window_name, &value, &count, &on_change))
+        return NULL;
+    if (!PyCallable_Check(on_change)) {
+        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "on_change must be callable");
+        return NULL;
+    }
+    PyObject* py_callback_info = Py_BuildValue("OO", on_change, Py_None);
+    std::string name = std::string(window_name) + ":" + std::string(trackbar_name);
+    static std::map<std::string, PyObject*> registered_callbacks;
+    std::map<std::string, PyObject*>::iterator i = registered_callbacks.find(name);
+    if (i != registered_callbacks.end())
+    {
+        Py_DECREF(i->second);
+        i->second = py_callback_info;
+    }
+    else
+    {
+        registered_callbacks.insert(std::pair<std::string, PyObject*>(name, py_callback_info));
+    }
+    ERRWRAP2(_createTrackbar(trackbar_name, window_name, value, count, OnChange, py_callback_info));
+    Py_RETURN_NONE;
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+static void OnButtonChange(int state, void *param)
+{
+    PyGILState_STATE gstate;
+    gstate = PyGILState_Ensure();
+
+    PyObject *o = (PyObject*)param;
+    PyObject *args;
+    if(PyTuple_GetItem(o, 1) != NULL)
+    {
+        args = Py_BuildValue("(iO)", state, PyTuple_GetItem(o,1));
+    }
+    else
+    {
+        args = Py_BuildValue("(i)", state);
+    }
+
+    PyObject *r = PyObject_Call(PyTuple_GetItem(o, 0), args, NULL);
+    if (r == NULL)
+        PyErr_Print();
+    else
+        Py_DECREF(r);
+    Py_DECREF(args);
+    PyGILState_Release(gstate);
+}
+
+PyObject *pycvCreateButton(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw)
+{
+    const char* keywords[] = {"buttonName", "onChange", "userData", "buttonType", "initialButtonState", NULL};
+    PyObject *on_change;
+    PyObject *userdata = NULL;
+    char* button_name;
+    int button_type = 0;
+    int initial_button_state = 0;
+
+    if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kw, "sO|Oii", (char**)keywords, &button_name, &on_change, &userdata, &button_type, &initial_button_state))
+        return NULL;
+    if (!PyCallable_Check(on_change)) {
+        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "onChange must be callable");
+        return NULL;
+    }
+    if (userdata == NULL) {
+        userdata = Py_None;
+    }
+
+    PyObject* py_callback_info = Py_BuildValue("OO", on_change, userdata);
+    std::string name(button_name);
+
+    static std::map<std::string, PyObject*> registered_callbacks;
+    std::map<std::string, PyObject*>::iterator i = registered_callbacks.find(name);
+    if (i != registered_callbacks.end())
+    {
+        Py_DECREF(i->second);
+        i->second = py_callback_info;
+    }
+    else
+    {
+        registered_callbacks.insert(std::pair<std::string, PyObject*>(name, py_callback_info));
+    }
+    ERRWRAP2(createButton(button_name, OnButtonChange, py_callback_info, button_type, initial_button_state != 0));
+    Py_RETURN_NONE;
+}
+
+#endif // HAVE_OPENCV_HIGHGUI
diff --git a/modules/python/src2/cv2_highgui.hpp b/modules/python/src2/cv2_highgui.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..97e0837
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,14 @@
+#ifndef CV2_HIGHGUI_HPP
+#define CV2_HIGHGUI_HPP
+
+#include "cv2.hpp"
+#include "opencv2/opencv_modules.hpp"
+
+#ifdef HAVE_OPENCV_HIGHGUI
+PyObject *pycvSetMouseCallback(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw);
+// workaround for #20408, use nullptr, set value later
+PyObject *pycvCreateTrackbar(PyObject*, PyObject *args);
+PyObject *pycvCreateButton(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw);
+#endif
+
+#endif // CV2_HIGHGUI_HPP
diff --git a/modules/python/src2/cv2_numpy.cpp b/modules/python/src2/cv2_numpy.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..98938db
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,73 @@
+// must be defined before importing numpy headers
+// https://numpy.org/doc/1.17/reference/c-api.array.html#importing-the-api
+#define NO_IMPORT_ARRAY
+#define PY_ARRAY_UNIQUE_SYMBOL opencv_ARRAY_API
+
+#include "cv2_numpy.hpp"
+#include "cv2_util.hpp"
+
+NumpyAllocator g_numpyAllocator;
+
+using namespace cv;
+
+UMatData* NumpyAllocator::allocate(PyObject* o, int dims, const int* sizes, int type, size_t* step) const
+{
+    UMatData* u = new UMatData(this);
+    u->data = u->origdata = (uchar*)PyArray_DATA((PyArrayObject*) o);
+    npy_intp* _strides = PyArray_STRIDES((PyArrayObject*) o);
+    for( int i = 0; i < dims - 1; i++ )
+        step[i] = (size_t)_strides[i];
+    step[dims-1] = CV_ELEM_SIZE(type);
+    u->size = sizes[0]*step[0];
+    u->userdata = o;
+    return u;
+}
+
+UMatData* NumpyAllocator::allocate(int dims0, const int* sizes, int type, void* data, size_t* step, AccessFlag flags, UMatUsageFlags usageFlags) const
+{
+    if( data != 0 )
+    {
+        // issue #6969: CV_Error(Error::StsAssert, "The data should normally be NULL!");
+        // probably this is safe to do in such extreme case
+        return stdAllocator->allocate(dims0, sizes, type, data, step, flags, usageFlags);
+    }
+    PyEnsureGIL gil;
+
+    int depth = CV_MAT_DEPTH(type);
+    int cn = CV_MAT_CN(type);
+    const int f = (int)(sizeof(size_t)/8);
+    int typenum = depth == CV_8U ? NPY_UBYTE : depth == CV_8S ? NPY_BYTE :
+    depth == CV_16U ? NPY_USHORT : depth == CV_16S ? NPY_SHORT :
+    depth == CV_32S ? NPY_INT : depth == CV_32F ? NPY_FLOAT :
+    depth == CV_64F ? NPY_DOUBLE : f*NPY_ULONGLONG + (f^1)*NPY_UINT;
+    int i, dims = dims0;
+    cv::AutoBuffer<npy_intp> _sizes(dims + 1);
+    for( i = 0; i < dims; i++ )
+        _sizes[i] = sizes[i];
+    if( cn > 1 )
+        _sizes[dims++] = cn;
+    PyObject* o = PyArray_SimpleNew(dims, _sizes.data(), typenum);
+    if(!o)
+        CV_Error_(Error::StsError, ("The numpy array of typenum=%d, ndims=%d can not be created", typenum, dims));
+    return allocate(o, dims0, sizes, type, step);
+}
+
+bool NumpyAllocator::allocate(UMatData* u, AccessFlag accessFlags, UMatUsageFlags usageFlags) const
+{
+    return stdAllocator->allocate(u, accessFlags, usageFlags);
+}
+
+void NumpyAllocator::deallocate(UMatData* u) const
+{
+    if(!u)
+        return;
+    PyEnsureGIL gil;
+    CV_Assert(u->urefcount >= 0);
+    CV_Assert(u->refcount >= 0);
+    if(u->refcount == 0)
+    {
+        PyObject* o = (PyObject*)u->userdata;
+        Py_XDECREF(o);
+        delete u;
+    }
+}
diff --git a/modules/python/src2/cv2_numpy.hpp b/modules/python/src2/cv2_numpy.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7c386c7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,217 @@
+#ifndef CV2_NUMPY_HPP
+#define CV2_NUMPY_HPP
+
+#include "cv2.hpp"
+#include "opencv2/core.hpp"
+
+class NumpyAllocator : public cv::MatAllocator
+{
+public:
+    NumpyAllocator() { stdAllocator = cv::Mat::getStdAllocator(); }
+    ~NumpyAllocator() {}
+
+    cv::UMatData* allocate(PyObject* o, int dims, const int* sizes, int type, size_t* step) const;
+    cv::UMatData* allocate(int dims0, const int* sizes, int type, void* data, size_t* step, cv::AccessFlag flags, cv::UMatUsageFlags usageFlags) const CV_OVERRIDE;
+    bool allocate(cv::UMatData* u, cv::AccessFlag accessFlags, cv::UMatUsageFlags usageFlags) const CV_OVERRIDE;
+    void deallocate(cv::UMatData* u) const CV_OVERRIDE;
+
+    const cv::MatAllocator* stdAllocator;
+};
+
+extern NumpyAllocator g_numpyAllocator;
+
+//======================================================================================================================
+
+// HACK(?): function from cv2_util.hpp
+extern int failmsg(const char *fmt, ...);
+
+namespace {
+
+template<class T>
+NPY_TYPES asNumpyType()
+{
+    return NPY_OBJECT;
+}
+
+template<>
+NPY_TYPES asNumpyType<bool>()
+{
+    return NPY_BOOL;
+}
+
+#define CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(src, dst) \
+    template<>                                             \
+    NPY_TYPES asNumpyType<src>()                           \
+    {                                                      \
+        return NPY_##dst;                                  \
+    }                                                      \
+    template<>                                             \
+    NPY_TYPES asNumpyType<u##src>()                        \
+    {                                                      \
+        return NPY_U##dst;                                 \
+    }
+
+CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int8_t, INT8);
+
+CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int16_t, INT16);
+
+CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int32_t, INT32);
+
+CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION(int64_t, INT64);
+
+#undef CV_GENERATE_INTEGRAL_TYPE_NPY_CONVERSION
+
+template<>
+NPY_TYPES asNumpyType<float>()
+{
+    return NPY_FLOAT;
+}
+
+template<>
+NPY_TYPES asNumpyType<double>()
+{
+    return NPY_DOUBLE;
+}
+
+template <class T>
+PyArray_Descr* getNumpyTypeDescriptor()
+{
+    return PyArray_DescrFromType(asNumpyType<T>());
+}
+
+template <>
+PyArray_Descr* getNumpyTypeDescriptor<size_t>()
+{
+#if SIZE_MAX == ULONG_MAX
+    return PyArray_DescrFromType(NPY_ULONG);
+#elif SIZE_MAX == ULLONG_MAX
+    return PyArray_DescrFromType(NPY_ULONGLONG);
+#else
+    return PyArray_DescrFromType(NPY_UINT);
+#endif
+}
+
+template <class T, class U>
+bool isRepresentable(U value) {
+    return (std::numeric_limits<T>::min() <= value) && (value <= std::numeric_limits<T>::max());
+}
+
+template<class T>
+bool canBeSafelyCasted(PyObject* obj, PyArray_Descr* to)
+{
+    return PyArray_CanCastTo(PyArray_DescrFromScalar(obj), to) != 0;
+}
+
+
+template<>
+bool canBeSafelyCasted<size_t>(PyObject* obj, PyArray_Descr* to)
+{
+    PyArray_Descr* from = PyArray_DescrFromScalar(obj);
+    if (PyArray_CanCastTo(from, to))
+    {
+        return true;
+    }
+    else
+    {
+        // False negative scenarios:
+        // - Signed input is positive so it can be safely cast to unsigned output
+        // - Input has wider limits but value is representable within output limits
+        // - All the above
+        if (PyDataType_ISSIGNED(from))
+        {
+            int64_t input = 0;
+            PyArray_CastScalarToCtype(obj, &input, getNumpyTypeDescriptor<int64_t>());
+            return (input >= 0) && isRepresentable<size_t>(static_cast<uint64_t>(input));
+        }
+        else
+        {
+            uint64_t input = 0;
+            PyArray_CastScalarToCtype(obj, &input, getNumpyTypeDescriptor<uint64_t>());
+            return isRepresentable<size_t>(input);
+        }
+        return false;
+    }
+}
+
+
+template<class T>
+bool parseNumpyScalar(PyObject* obj, T& value)
+{
+    if (PyArray_CheckScalar(obj))
+    {
+        // According to the numpy documentation:
+        // There are 21 statically-defined PyArray_Descr objects for the built-in data-types
+        // So descriptor pointer is not owning.
+        PyArray_Descr* to = getNumpyTypeDescriptor<T>();
+        if (canBeSafelyCasted<T>(obj, to))
+        {
+            PyArray_CastScalarToCtype(obj, &value, to);
+            return true;
+        }
+    }
+    return false;
+}
+
+
+struct SafeSeqItem
+{
+    PyObject * item;
+    SafeSeqItem(PyObject *obj, size_t idx) { item = PySequence_GetItem(obj, idx); }
+    ~SafeSeqItem() { Py_XDECREF(item); }
+
+private:
+    SafeSeqItem(const SafeSeqItem&); // = delete
+    SafeSeqItem& operator=(const SafeSeqItem&); // = delete
+};
+
+template <class T>
+class RefWrapper
+{
+public:
+    RefWrapper(T& item) : item_(item) {}
+
+    T& get() CV_NOEXCEPT { return item_; }
+
+private:
+    T& item_;
+};
+
+// In order to support this conversion on 3.x branch - use custom reference_wrapper
+// and C-style array instead of std::array<T, N>
+template <class T, std::size_t N>
+bool parseSequence(PyObject* obj, RefWrapper<T> (&value)[N], const ArgInfo& info)
+{
+    if (!obj || obj == Py_None)
+    {
+        return true;
+    }
+    if (!PySequence_Check(obj))
+    {
+        failmsg("Can't parse '%s'. Input argument doesn't provide sequence "
+                "protocol", info.name);
+        return false;
+    }
+    const std::size_t sequenceSize = PySequence_Size(obj);
+    if (sequenceSize != N)
+    {
+        failmsg("Can't parse '%s'. Expected sequence length %lu, got %lu",
+                info.name, N, sequenceSize);
+        return false;
+    }
+    for (std::size_t i = 0; i < N; ++i)
+    {
+        SafeSeqItem seqItem(obj, i);
+        if (!pyopencv_to(seqItem.item, value[i].get(), info))
+        {
+            failmsg("Can't parse '%s'. Sequence item with index %lu has a "
+                    "wrong type", info.name, i);
+            return false;
+        }
+    }
+    return true;
+}
+
+} // namespace
+
+
+#endif // CV2_NUMPY_HPP
diff --git a/modules/python/src2/cv2_util.cpp b/modules/python/src2/cv2_util.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..aca65ea
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,178 @@
+#include "cv2_util.hpp"
+#include "opencv2/core.hpp"
+#include "opencv2/core/utils/configuration.private.hpp"
+#include "opencv2/core/utils/logger.hpp"
+
+PyObject* opencv_error = NULL;
+cv::TLSData<std::vector<std::string> > conversionErrorsTLS;
+
+using namespace cv;
+
+//======================================================================================================================
+
+bool isPythonBindingsDebugEnabled()
+{
+    static bool param_debug = cv::utils::getConfigurationParameterBool("OPENCV_PYTHON_DEBUG", false);
+    return param_debug;
+}
+
+void emit_failmsg(PyObject * exc, const char *msg)
+{
+    static bool param_debug = isPythonBindingsDebugEnabled();
+    if (param_debug)
+    {
+        CV_LOG_WARNING(NULL, "Bindings conversion failed: " << msg);
+    }
+    PyErr_SetString(exc, msg);
+}
+
+int failmsg(const char *fmt, ...)
+{
+    char str[1000];
+
+    va_list ap;
+    va_start(ap, fmt);
+    vsnprintf(str, sizeof(str), fmt, ap);
+    va_end(ap);
+
+    emit_failmsg(PyExc_TypeError, str);
+    return 0;
+}
+
+PyObject* failmsgp(const char *fmt, ...)
+{
+    char str[1000];
+
+    va_list ap;
+    va_start(ap, fmt);
+    vsnprintf(str, sizeof(str), fmt, ap);
+    va_end(ap);
+
+    emit_failmsg(PyExc_TypeError, str);
+    return 0;
+}
+
+void pyRaiseCVException(const cv::Exception &e)
+{
+    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "file", PyString_FromString(e.file.c_str()));
+    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "func", PyString_FromString(e.func.c_str()));
+    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "line", PyInt_FromLong(e.line));
+    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "code", PyInt_FromLong(e.code));
+    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "msg", PyString_FromString(e.msg.c_str()));
+    PyObject_SetAttrString(opencv_error, "err", PyString_FromString(e.err.c_str()));
+    PyErr_SetString(opencv_error, e.what());
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+void pyRaiseCVOverloadException(const std::string& functionName)
+{
+    const std::vector<std::string>& conversionErrors = conversionErrorsTLS.getRef();
+    const std::size_t conversionErrorsCount = conversionErrors.size();
+    if (conversionErrorsCount > 0)
+    {
+        // In modern std libraries small string optimization is used = no dynamic memory allocations,
+        // but it can be applied only for string with length < 18 symbols (in GCC)
+        const std::string bullet = "\n - ";
+
+        // Estimate required buffer size - save dynamic memory allocations = faster
+        std::size_t requiredBufferSize = bullet.size() * conversionErrorsCount;
+        for (std::size_t i = 0; i < conversionErrorsCount; ++i)
+        {
+            requiredBufferSize += conversionErrors[i].size();
+        }
+
+        // Only string concatenation is required so std::string is way faster than
+        // std::ostringstream
+        std::string errorMessage("Overload resolution failed:");
+        errorMessage.reserve(errorMessage.size() + requiredBufferSize);
+        for (std::size_t i = 0; i < conversionErrorsCount; ++i)
+        {
+            errorMessage += bullet;
+            errorMessage += conversionErrors[i];
+        }
+        cv::Exception exception(Error::StsBadArg, errorMessage, functionName, "", -1);
+        pyRaiseCVException(exception);
+    }
+    else
+    {
+        cv::Exception exception(Error::StsInternal, "Overload resolution failed, but no errors reported",
+                                functionName, "", -1);
+        pyRaiseCVException(exception);
+    }
+}
+
+void pyPopulateArgumentConversionErrors()
+{
+    if (PyErr_Occurred())
+    {
+        PySafeObject exception_type;
+        PySafeObject exception_value;
+        PySafeObject exception_traceback;
+        PyErr_Fetch(exception_type, exception_value, exception_traceback);
+        PyErr_NormalizeException(exception_type, exception_value,
+                                 exception_traceback);
+
+        PySafeObject exception_message(PyObject_Str(exception_value));
+        std::string message;
+        getUnicodeString(exception_message, message);
+#ifdef CV_CXX11
+        conversionErrorsTLS.getRef().push_back(std::move(message));
+#else
+        conversionErrorsTLS.getRef().push_back(message);
+#endif
+    }
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+static int OnError(int status, const char *func_name, const char *err_msg, const char *file_name, int line, void *userdata)
+{
+    PyGILState_STATE gstate;
+    gstate = PyGILState_Ensure();
+
+    PyObject *on_error = (PyObject*)userdata;
+    PyObject *args = Py_BuildValue("isssi", status, func_name, err_msg, file_name, line);
+
+    PyObject *r = PyObject_Call(on_error, args, NULL);
+    if (r == NULL) {
+        PyErr_Print();
+    } else {
+        Py_DECREF(r);
+    }
+
+    Py_DECREF(args);
+    PyGILState_Release(gstate);
+
+    return 0; // The return value isn't used
+}
+
+PyObject *pycvRedirectError(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw)
+{
+    const char *keywords[] = { "on_error", NULL };
+    PyObject *on_error;
+
+    if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kw, "O", (char**)keywords, &on_error))
+        return NULL;
+
+    if ((on_error != Py_None) && !PyCallable_Check(on_error))  {
+        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "on_error must be callable");
+        return NULL;
+    }
+
+    // Keep track of the previous handler parameter, so we can decref it when no longer used
+    static PyObject* last_on_error = NULL;
+    if (last_on_error) {
+        Py_DECREF(last_on_error);
+        last_on_error = NULL;
+    }
+
+    if (on_error == Py_None) {
+        ERRWRAP2(redirectError(NULL));
+    } else {
+        last_on_error = on_error;
+        Py_INCREF(last_on_error);
+        ERRWRAP2(redirectError(OnError, last_on_error));
+    }
+    Py_RETURN_NONE;
+}
diff --git a/modules/python/src2/cv2_util.hpp b/modules/python/src2/cv2_util.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3662ffc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,134 @@
+#ifndef CV2_UTIL_HPP
+#define CV2_UTIL_HPP
+
+#include "cv2.hpp"
+#include "opencv2/core.hpp"
+#include "opencv2/core/utils/tls.hpp"
+#include <vector>
+#include <string>
+
+//======================================================================================================================
+
+bool isPythonBindingsDebugEnabled();
+void emit_failmsg(PyObject * exc, const char *msg);
+int failmsg(const char *fmt, ...);
+PyObject* failmsgp(const char *fmt, ...);;
+
+//======================================================================================================================
+
+class PyAllowThreads
+{
+public:
+    PyAllowThreads() : _state(PyEval_SaveThread()) {}
+    ~PyAllowThreads()
+    {
+        PyEval_RestoreThread(_state);
+    }
+private:
+    PyThreadState* _state;
+};
+
+class PyEnsureGIL
+{
+public:
+    PyEnsureGIL() : _state(PyGILState_Ensure()) {}
+    ~PyEnsureGIL()
+    {
+        PyGILState_Release(_state);
+    }
+private:
+    PyGILState_STATE _state;
+};
+
+/**
+ * Light weight RAII wrapper for `PyObject*` owning references.
+ * In comparisson to C++11 `std::unique_ptr` with custom deleter, it provides
+ * implicit conversion functions that might be useful to initialize it with
+ * Python functions those returns owning references through the `PyObject**`
+ * e.g. `PyErr_Fetch` or directly pass it to functions those want to borrow
+ * reference to object (doesn't extend object lifetime) e.g. `PyObject_Str`.
+ */
+class PySafeObject
+{
+public:
+    PySafeObject() : obj_(NULL) {}
+
+    explicit PySafeObject(PyObject* obj) : obj_(obj) {}
+
+    ~PySafeObject()
+    {
+        Py_CLEAR(obj_);
+    }
+
+    operator PyObject*()
+    {
+        return obj_;
+    }
+
+    operator PyObject**()
+    {
+        return &obj_;
+    }
+
+    PyObject* release()
+    {
+        PyObject* obj = obj_;
+        obj_ = NULL;
+        return obj;
+    }
+
+private:
+    PyObject* obj_;
+
+    // Explicitly disable copy operations
+    PySafeObject(const PySafeObject*); // = delete
+    PySafeObject& operator=(const PySafeObject&); // = delete
+};
+
+//======================================================================================================================
+
+extern PyObject* opencv_error;
+
+void pyRaiseCVException(const cv::Exception &e);
+
+#define ERRWRAP2(expr) \
+try \
+{ \
+    PyAllowThreads allowThreads; \
+    expr; \
+} \
+catch (const cv::Exception &e) \
+{ \
+    pyRaiseCVException(e); \
+    return 0; \
+} \
+catch (const std::exception &e) \
+{ \
+    PyErr_SetString(opencv_error, e.what()); \
+    return 0; \
+} \
+catch (...) \
+{ \
+    PyErr_SetString(opencv_error, "Unknown C++ exception from OpenCV code"); \
+    return 0; \
+}
+
+//======================================================================================================================
+
+extern cv::TLSData<std::vector<std::string> > conversionErrorsTLS;
+
+inline void pyPrepareArgumentConversionErrorsStorage(std::size_t size)
+{
+    std::vector<std::string>& conversionErrors = conversionErrorsTLS.getRef();
+    conversionErrors.clear();
+    conversionErrors.reserve(size);
+}
+
+void pyRaiseCVOverloadException(const std::string& functionName);
+void pyPopulateArgumentConversionErrors();
+
+//======================================================================================================================
+
+PyObject *pycvRedirectError(PyObject*, PyObject *args, PyObject *kw);
+
+#endif // CV2_UTIL_HPP
index 2650554..03379ec 100644 (file)
@@ -44,6 +44,8 @@
 #ifndef __PYCOMPAT_HPP__
 #define __PYCOMPAT_HPP__
 
+#include <string>
+
 #if PY_MAJOR_VERSION >= 3
 
 // Python3 treats all ints as longs, PyInt_X functions have been removed.