masking.cpp

   1 #include "masking.h"
   2 #include "stickletrack.h"
   3
   4 #include <iostream>
   5
   6 static Mat background, foregroundmask, colormask, mScissors, scissorsmask;
   7 static double Z = 1;
   8 static bool recomputeScissors = true;
   9
  10 void mouseScissors(int evt, int x, int y, int flags, void* param){
  11   if (evt==CV_EVENT_LBUTTONDOWN) {
  12     Prefs.scissorpoints->push_back( Point(x, y) );
  13     recomputeScissors = true;
  14   }
  15
  16   else if (evt==CV_EVENT_RBUTTONDOWN) {
  17     int nearestid = -1;
  18     double nearestdist;
  19
  20     for ( int ipoint = 0; ipoint < Prefs.scissorpoints->size(); ipoint++ ) {
  21       double dist = pow( x - (*Prefs.scissorpoints)[ipoint].x, 2 ) + pow( y - (*Prefs.scissorpoints)[ipoint].y, 2 );
  22
  23       if ( dist < nearestdist || nearestid == -1 ) {
  24         nearestdist = dist;
  25         nearestid = ipoint;
  26       }
  27     }
  28     if ( nearestid != -1 ) {
  29       Prefs.scissorpoints->erase( Prefs.scissorpoints->begin() + nearestid );
  30       recomputeScissors = true;
  31     }
  32   }
  33 }
  34
  35 void masking_init() {
  36   background = Mat::zeros(Props.height, Props.width, CV_32FC3);
  37
  38   namedWindow("stickletrack_masking_background", CV_WINDOW_KEEPRATIO);
  39   namedWindow("stickletrack_masking_backgroundmask", CV_WINDOW_KEEPRATIO);
  40   namedWindow("stickletrack_masking_colormask", CV_WINDOW_KEEPRATIO);
  41   namedWindow("stickletrack_masking_scissorsmask", CV_WINDOW_KEEPRATIO);
  42
  43   createTrackbar("Decay", "stickletrack_masking_background", &Prefs.halfdecay, 100, &trackbarCallbackUpdateNormPrefs, 0);
  44   createTrackbar("Threshold", "stickletrack_masking_backgroundmask", &Prefs.forethreshold, 255, &trackbarCallbackUpdateNormPrefs, 0);
  45
  46   createTrackbar("min H", "stickletrack_masking_colormask", &Prefs.mincolor[0], 255, NULL, 0);
  47   createTrackbar("min S", "stickletrack_masking_colormask", &Prefs.mincolor[1], 255, NULL, 0);
  48   createTrackbar("min V", "stickletrack_masking_colormask", &Prefs.mincolor[2], 255, NULL, 0);
  49   createTrackbar("max H", "stickletrack_masking_colormask", &Prefs.maxcolor[0], 255, NULL, 0);
  50   createTrackbar("max S", "stickletrack_masking_colormask", &Prefs.maxcolor[1], 255, NULL, 0);
  51   createTrackbar("max V", "stickletrack_masking_colormask", &Prefs.maxcolor[2], 255, NULL, 0);
  52
  53   cvSetMouseCallback("stickletrack_masking_scissorsmask", mouseScissors, 0);
  54 }
  55
  56 void computeBackground (const Mat& origframe, Mat& background, double& Z, const double& decayfac) {
  57   background = ( exp(-decayfac) * background * Z + origframe ) / ( exp(-decayfac) * Z + 1 );
  58   Z = exp(-decayfac) * Z + 1;
  59
  60   if ( ! isWindowClosed("stickletrack_masking_background") )
  61     imshow("stickletrack_masking_background", background/255.0);
  62 }
  63
  64 void computeForegroundMask (const Mat& origframe, const Mat& background, Mat& foregroundMask) {
  65   absdiff(origframe, background, foregroundMask);
  66   cvtColor(foregroundMask, foregroundMask, CV_RGB2GRAY);
  67   threshold(foregroundMask, foregroundMask, Prefs.forethreshold, 255, CV_THRESH_BINARY);
  68   foregroundMask.convertTo(foregroundMask, CV_8UC3);
  69
  70   if ( ! isWindowClosed("stickletrack_masking_backgroundmask") )
  71     imshow("stickletrack_masking_backgroundmask", foregroundmask);
  72 }
  73
  74 void computeColorMask (const Mat& origframe, Mat& colormask) {
  75   origframe.convertTo(colormask, CV_8UC3);
  76   cvtColor(colormask, colormask, CV_RGB2HSV);
  77   inRange(colormask, Scalar(Prefs.mincolor[0],Prefs.mincolor[1],Prefs.mincolor[2]), Scalar(Prefs.maxcolor[0], Prefs.maxcolor[1], Prefs.maxcolor[2]), colormask);
  78   colormask.convertTo(colormask, CV_8UC3);
  79
  80   if ( ! isWindowClosed("stickletrack_masking_colormask") )
  81     imshow("stickletrack_masking_colormask", colormask);
  82 }
  83
  84 void computeScissors (const Mat& origframe, Mat& mScissors) {
  85   origframe.convertTo(mScissors, CV_8UC3);
  86   for (int ipoint = 0; ipoint < Prefs.scissorpoints->size(); ipoint++) {
  87     circle(mScissors, (*Prefs.scissorpoints)[ipoint], 5, Scalar(0,0,255), -1, 8);
  88     line(mScissors, (*Prefs.scissorpoints)[ipoint], (*Prefs.scissorpoints)[ (ipoint+1)%Prefs.scissorpoints->size() ], Scalar(0,0,255), 1, 8);
  89   }
  90 }
  91
  92 void computeScissorsMask (Mat& scissorsmask) {
  93   if ( Prefs.scissorpoints->size() >= 3) {
  94     const Point* elementPoints[1] = { &((*Prefs.scissorpoints)[0]) };
  95     int numberOfPoints = (int)Prefs.scissorpoints->size();
  96     scissorsmask = Mat::zeros(Props.height, Props.width, CV_8U);
  97     fillPoly (scissorsmask, elementPoints, &numberOfPoints, 1, Scalar (255, 255, 255), 8);
  98   }
  99   else
 100     scissorsmask = Mat::ones(Props.height, Props.width, CV_8U);
 101 }
 102
 103 void masking_getCombinedMask(const Mat& origframe, Mat& combinedmask) {
 104   double decayfac = (log(2) / normalPrefs.halfdecay) / Props.fps;
 105
 106   computeBackground(origframe, background, Z, decayfac);
 107   computeForegroundMask(origframe, background, foregroundmask );
 108
 109   computeColorMask(origframe, colormask);
 110
 111   computeScissors(origframe, mScissors);
 112
 113   if ( recomputeScissors ) {
 114     computeScissorsMask(scissorsmask);
 115     recomputeScissors = false;
 116   }
 117
 118   if ( ! isWindowClosed("stickletrack_masking_scissorsmask") )
 119     imshow("stickletrack_masking_scissorsmask", mScissors);
 120
 121   bitwise_and(foregroundmask, colormask, combinedmask);
 122   bitwise_and(combinedmask, scissorsmask, combinedmask);
 123 }