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