Joseph Redmon
2016-03-15 09fd5c8c84eeae711f49d3a52d8bf4b65f43970b
src/image.c
@@ -1,13 +1,9 @@
#include "image.h"
#include "utils.h"
#include "blas.h"
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#ifdef OPENCV
#include "opencv2/highgui/highgui_c.h"
#include "opencv2/imgproc/imgproc_c.h"
#endif
#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image.h"
#define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION
@@ -28,6 +24,26 @@
    return r;
}
void draw_label(image a, int r, int c, image label, const float *rgb)
{
    float ratio = (float) label.w / label.h;
    int h = label.h;
    int w = ratio * h;
    image rl = resize_image(label, w, h);
    if (r - h >= 0) r = r - h;
    int i, j, k;
    for(j = 0; j < h && j + r < a.h; ++j){
        for(i = 0; i < w && i + c < a.w; ++i){
            for(k = 0; k < label.c; ++k){
                float val = get_pixel(rl, i, j, k);
                set_pixel(a, i+c, j+r, k, rgb[k] * val);
            }
        }
    }
    free_image(rl);
}
void draw_box(image a, int x1, int y1, int x2, int y2, float r, float g, float b)
{
    //normalize_image(a);
@@ -42,25 +58,25 @@
    if(y2 < 0) y2 = 0;
    if(y2 >= a.h) y2 = a.h-1;
    for(i = x1; i < x2; ++i){
        a.data[i + y1*a.w + 0*a.w*a.h] = b;
        a.data[i + y2*a.w + 0*a.w*a.h] = b;
    for(i = x1; i <= x2; ++i){
        a.data[i + y1*a.w + 0*a.w*a.h] = r;
        a.data[i + y2*a.w + 0*a.w*a.h] = r;
        a.data[i + y1*a.w + 1*a.w*a.h] = g;
        a.data[i + y2*a.w + 1*a.w*a.h] = g;
        a.data[i + y1*a.w + 2*a.w*a.h] = r;
        a.data[i + y2*a.w + 2*a.w*a.h] = r;
        a.data[i + y1*a.w + 2*a.w*a.h] = b;
        a.data[i + y2*a.w + 2*a.w*a.h] = b;
    }
    for(i = y1; i < y2; ++i){
        a.data[x1 + i*a.w + 0*a.w*a.h] = b;
        a.data[x2 + i*a.w + 0*a.w*a.h] = b;
    for(i = y1; i <= y2; ++i){
        a.data[x1 + i*a.w + 0*a.w*a.h] = r;
        a.data[x2 + i*a.w + 0*a.w*a.h] = r;
        a.data[x1 + i*a.w + 1*a.w*a.h] = g;
        a.data[x2 + i*a.w + 1*a.w*a.h] = g;
        a.data[x1 + i*a.w + 2*a.w*a.h] = r;
        a.data[x2 + i*a.w + 2*a.w*a.h] = r;
        a.data[x1 + i*a.w + 2*a.w*a.h] = b;
        a.data[x2 + i*a.w + 2*a.w*a.h] = b;
    }
}
@@ -85,6 +101,79 @@
    }
}
void draw_detections(image im, int num, float thresh, box *boxes, float **probs, char **names, image *labels, int classes)
{
    int i;
    for(i = 0; i < num; ++i){
        int class = max_index(probs[i], classes);
        float prob = probs[i][class];
        if(prob > thresh){
            int width = pow(prob, 1./2.)*10+1;
            printf("%s: %.2f\n", names[class], prob);
            int offset = class*17 % classes;
            float red = get_color(0,offset,classes);
            float green = get_color(1,offset,classes);
            float blue = get_color(2,offset,classes);
            float rgb[3];
            rgb[0] = red;
            rgb[1] = green;
            rgb[2] = blue;
            box b = boxes[i];
            int left  = (b.x-b.w/2.)*im.w;
            int right = (b.x+b.w/2.)*im.w;
            int top   = (b.y-b.h/2.)*im.h;
            int bot   = (b.y+b.h/2.)*im.h;
            if(left < 0) left = 0;
            if(right > im.w-1) right = im.w-1;
            if(top < 0) top = 0;
            if(bot > im.h-1) bot = im.h-1;
            draw_box_width(im, left, top, right, bot, width, red, green, blue);
            if (labels) draw_label(im, top + width, left, labels[class], rgb);
        }
    }
}
void transpose_image(image im)
{
    assert(im.w == im.h);
    int n, m;
    int c;
        for(c = 0; c < im.c; ++c){
            for(n = 0; n < im.w-1; ++n){
                for(m = n + 1; m < im.w; ++m){
                    float swap = im.data[m + im.w*(n + im.h*c)];
                    im.data[m + im.w*(n + im.h*c)] = im.data[n + im.w*(m + im.h*c)];
                    im.data[n + im.w*(m + im.h*c)] = swap;
                }
            }
        }
}
void rotate_image_cw(image im, int times)
{
    assert(im.w == im.h);
    times = (times + 400) % 4;
    int i, x, y, c;
    int n = im.w;
    for(i = 0; i < times; ++i){
        for(c = 0; c < im.c; ++c){
            for(x = 0; x < n/2; ++x){
                for(y = 0; y < (n-1)/2 + 1; ++y){
                    float temp = im.data[y + im.w*(x + im.h*c)];
                    im.data[y + im.w*(x + im.h*c)] = im.data[n-1-x + im.w*(y + im.h*c)];
                    im.data[n-1-x + im.w*(y + im.h*c)] = im.data[n-1-y + im.w*(n-1-x + im.h*c)];
                    im.data[n-1-y + im.w*(n-1-x + im.h*c)] = im.data[x + im.w*(n-1-y + im.h*c)];
                    im.data[x + im.w*(n-1-y + im.h*c)] = temp;
                }
            }
        }
    }
}
void flip_image(image a)
{
    int i,j,k;
@@ -201,7 +290,7 @@
}
#ifdef OPENCV
void show_image_cv(image p, char *name)
void show_image_cv(image p, const char *name)
{
    int x,y,k;
    image copy = copy_image(p);
@@ -215,7 +304,7 @@
    IplImage *disp = cvCreateImage(cvSize(p.w,p.h), IPL_DEPTH_8U, p.c);
    int step = disp->widthStep;
    cvNamedWindow(buff, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
    cvNamedWindow(buff, CV_WINDOW_NORMAL);
    //cvMoveWindow(buff, 100*(windows%10) + 200*(windows/10), 100*(windows%10));
    ++windows;
    for(y = 0; y < p.h; ++y){
@@ -244,7 +333,7 @@
    }
#endif
    void show_image(image p, char *name)
    void show_image(image p, const char *name)
    {
#ifdef OPENCV
        show_image_cv(p, name);
@@ -254,7 +343,7 @@
#endif
    }
    void save_image(image im, char *name)
    void save_image(image im, const char *name)
    {
        char buff[256];
        //sprintf(buff, "%s (%d)", name, windows);
@@ -271,31 +360,40 @@
        if(!success) fprintf(stderr, "Failed to write image %s\n", buff);
    }
    /*
       void save_image_cv(image p, char *name)
       {
       int x,y,k;
       image copy = copy_image(p);
    //normalize_image(copy);
#ifdef OPENCV
    image get_image_from_stream(CvCapture *cap)
    {
        IplImage* src = cvQueryFrame(cap);
        image im = ipl_to_image(src);
        rgbgr_image(im);
        return im;
    }
#endif
    char buff[256];
    //sprintf(buff, "%s (%d)", name, windows);
    sprintf(buff, "%s.png", name);
#ifdef OPENCV
    void save_image_jpg(image p, char *name)
    {
        image copy = copy_image(p);
        rgbgr_image(copy);
        int x,y,k;
    IplImage *disp = cvCreateImage(cvSize(p.w,p.h), IPL_DEPTH_8U, p.c);
    int step = disp->widthStep;
    for(y = 0; y < p.h; ++y){
    for(x = 0; x < p.w; ++x){
    for(k= 0; k < p.c; ++k){
    disp->imageData[y*step + x*p.c + k] = (unsigned char)(get_pixel(copy,x,y,k)*255);
        char buff[256];
        sprintf(buff, "%s.jpg", name);
        IplImage *disp = cvCreateImage(cvSize(p.w,p.h), IPL_DEPTH_8U, p.c);
        int step = disp->widthStep;
        for(y = 0; y < p.h; ++y){
            for(x = 0; x < p.w; ++x){
                for(k= 0; k < p.c; ++k){
                    disp->imageData[y*step + x*p.c + k] = (unsigned char)(get_pixel(copy,x,y,k)*255);
                }
            }
        }
        cvSaveImage(buff, disp,0);
        cvReleaseImage(&disp);
        free_image(copy);
    }
    }
    }
    free_image(copy);
    cvSaveImage(buff, disp,0);
    cvReleaseImage(&disp);
    }
     */
#endif
    void show_image_layers(image p, char *name)
    {
@@ -333,6 +431,17 @@
        return out;
    }
    image make_random_image(int w, int h, int c)
    {
        image out = make_empty_image(w,h,c);
        out.data = calloc(h*w*c, sizeof(float));
        int i;
        for(i = 0; i < w*h*c; ++i){
            out.data[i] = (rand_normal() * .25) + .5;
        }
        return out;
    }
    image float_to_image(int w, int h, int c, float *data)
    {
        image out = make_empty_image(w,h,c);
@@ -391,6 +500,39 @@
        return cropped;
    }
    image resize_min(image im, int min)
    {
        int w = im.w;
        int h = im.h;
        if(w < h){
            h = (h * min) / w;
            w = min;
        } else {
            w = (w * min) / h;
            h = min;
        }
        image resized = resize_image(im, w, h);
        return resized;
    }
    image random_crop_image(image im, int low, int high, int size)
    {
        int r = rand_int(low, high);
        image resized = resize_min(im, r);
        int dx = rand_int(0, resized.w - size);
        int dy = rand_int(0, resized.h - size);
        image crop = crop_image(resized, dx, dy, size, size);
        /*
           show_image(im, "orig");
           show_image(crop, "cropped");
           cvWaitKey(0);
         */
        free_image(resized);
        return crop;
    }
    float three_way_max(float a, float b, float c)
    {
        return (a > b) ? ( (a > c) ? a : c) : ( (b > c) ? b : c) ;
@@ -483,7 +625,7 @@
    {
        assert(im.c == 3);
        int i, j, k;
        image gray = make_image(im.w, im.h, im.c);
        image gray = make_image(im.w, im.h, 1);
        float scale[] = {0.587, 0.299, 0.114};
        for(k = 0; k < im.c; ++k){
            for(j = 0; j < im.h; ++j){
@@ -492,11 +634,19 @@
                }
            }
        }
        memcpy(gray.data + im.w*im.h*1, gray.data, sizeof(float)*im.w*im.h);
        memcpy(gray.data + im.w*im.h*2, gray.data, sizeof(float)*im.w*im.h);
        return gray;
    }
    image threshold_image(image im, float thresh)
    {
        int i;
        image t = make_image(im.w, im.h, im.c);
        for(i = 0; i < im.w*im.h*im.c; ++i){
            t.data[i] = im.data[i]>thresh ? 1 : 0;
        }
        return t;
    }
    image blend_image(image fore, image back, float alpha)
    {
        assert(fore.w == back.w && fore.h == back.h && fore.c == back.c);
@@ -594,7 +744,7 @@
            for(r = 0; r < im.h; ++r){
                for(c = 0; c < w; ++c){
                    float val = 0;
                    if(c == w-1){
                    if(c == w-1 || im.w == 1){
                        val = get_pixel(im, im.w-1, r, k);
                    } else {
                        float sx = c*w_scale;
@@ -615,7 +765,7 @@
                    float val = (1-dy) * get_pixel(part, c, iy, k);
                    set_pixel(resized, c, r, k, val);
                }
                if(r == h-1) continue;
                if(r == h-1 || im.h == 1) continue;
                for(c = 0; c < w; ++c){
                    float val = dy * get_pixel(part, c, iy+1, k);
                    add_pixel(resized, c, r, k, val);
@@ -627,9 +777,13 @@
        return resized;
    }
#include "cuda.h"
    void test_resize(char *filename)
    {
        image im = load_image(filename, 0,0, 3);
        float mag = mag_array(im.data, im.w*im.h*im.c);
        printf("L2 Norm: %f\n", mag);
        image gray = grayscale_image(im);
        image sat2 = copy_image(im);
@@ -644,6 +798,25 @@
        image exp5 = copy_image(im);
        exposure_image(exp5, .5);
#ifdef GPU
        image r = resize_image(im, im.w, im.h);
        image black = make_image(im.w*2 + 3, im.h*2 + 3, 9);
        image black2 = make_image(im.w, im.h, 3);
        float *r_gpu = cuda_make_array(r.data, r.w*r.h*r.c);
        float *black_gpu = cuda_make_array(black.data, black.w*black.h*black.c);
        float *black2_gpu = cuda_make_array(black2.data, black2.w*black2.h*black2.c);
        shortcut_gpu(3, r.w, r.h, 1, r_gpu, black.w, black.h, 3, black_gpu);
        //flip_image(r);
        //shortcut_gpu(3, r.w, r.h, 1, r.data, black.w, black.h, 3, black.data);
        shortcut_gpu(3, black.w, black.h, 3, black_gpu, black2.w, black2.h, 1, black2_gpu);
        cuda_pull_array(black_gpu, black.data, black.w*black.h*black.c);
        cuda_pull_array(black2_gpu, black2.data, black2.w*black2.h*black2.c);
        show_image_layers(black, "Black");
        show_image(black2, "Recreate");
#endif
        show_image(im, "Original");
        show_image(gray, "Gray");
        show_image(sat2, "Saturation-2");
@@ -689,8 +862,12 @@
        if( (src = cvLoadImage(filename, flag)) == 0 )
        {
            printf("Cannot load file image %s\n", filename);
            exit(0);
            fprintf(stderr, "Cannot load image \"%s\"\n", filename);
            char buff[256];
            sprintf(buff, "echo %s >> bad.list", filename);
            system(buff);
            return make_image(10,10,3);
            //exit(0);
        }
        image out = ipl_to_image(src);
        cvReleaseImage(&src);
@@ -706,7 +883,7 @@
        int w, h, c;
        unsigned char *data = stbi_load(filename, &w, &h, &c, channels);
        if (!data) {
            fprintf(stderr, "Cannot load file image %s\nSTB Reason: %s\n", filename, stbi_failure_reason());
            fprintf(stderr, "Cannot load image \"%s\"\nSTB Reason: %s\n", filename, stbi_failure_reason());
            exit(0);
        }
        if(channels) c = channels;
@@ -865,16 +1042,28 @@
        return filters;
    } 
    void show_image_normalized(image im, const char *name)
    {
        image c = copy_image(im);
        normalize_image(c);
        show_image(c, name);
        free_image(c);
    }
    void show_images(image *ims, int n, char *window)
    {
        image m = collapse_images_vert(ims, n);
        int w = 448;
        int h = ((float)m.h/m.w) * 448;
        if(h > 896){
            h = 896;
            w = ((float)m.w/m.h) * 896;
        }
        image sized = resize_image(m, w, h);
        /*
           int w = 448;
           int h = ((float)m.h/m.w) * 448;
           if(h > 896){
           h = 896;
           w = ((float)m.w/m.h) * 896;
           }
           image sized = resize_image(m, w, h);
         */
        normalize_image(m);
        image sized = resize_image(m, m.w, m.h);
        save_image(sized, window);
        show_image(sized, window);
        free_image(sized);