Hacks to get nightmare to not break gridsizing

Joseph Redmon

2015-08-11 d0b9326a352ed2fbc3ae66fdef40b4533a2f211d

 src/image.c

@@ -3,6 +3,11 @@
#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image.h"
#define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image_write.h"

int windows = 0;

float colors[6][3] = { {1,0,1}, {0,0,1},{0,1,1},{0,1,0},{1,1,0},{1,0,0} };
@@ -20,7 +25,7 @@

void draw_box(image a, int x1, int y1, int x2, int y2, float r, float g, float b)
{
    normalize_image(a);
    //normalize_image(a);
    int i;
    if(x1 < 0) x1 = 0;
    if(x1 >= a.w) x1 = a.w-1;
@@ -54,6 +59,14 @@
    }
}

void draw_box_width(image a, int x1, int y1, int x2, int y2, int w, float r, float g, float b)
{
    int i;
    for(i = 0; i < w; ++i){
        draw_box(a, x1+i, y1+i, x2-i, y2-i, r, g, b);
    }
}

void flip_image(image a)
{
    int i,j,k;
@@ -113,6 +126,15 @@
    return dest;
}

void constrain_image(image im)
{
    int i;
    for(i = 0; i < im.w*im.h*im.c; ++i){
        if(im.data[i] < 0) im.data[i] = 0;
        if(im.data[i] > 1) im.data[i] = 1;
    }
}

void normalize_image(image p)
{
    float *min = calloc(p.c, sizeof(float));
@@ -150,12 +172,24 @@
    return copy;
}

void rgbgr_image(image im)
{
    int i;
    for(i = 0; i < im.w*im.h; ++i){
        float swap = im.data[i];
        im.data[i] = im.data[i+im.w*im.h*2];
        im.data[i+im.w*im.h*2] = swap;
    }
}

void show_image(image p, char *name)
#ifdef OPENCV
void show_image_cv(image p, char *name)
{
    int x,y,k;
    image copy = copy_image(p);
    normalize_image(copy);
    constrain_image(copy);
    if(p.c == 3) rgbgr_image(copy);
    //normalize_image(copy);

    char buff[256];
    //sprintf(buff, "%s (%d)", name, windows);
@@ -174,8 +208,9 @@
        }
    }
    free_image(copy);
    if(disp->height < 500 || disp->width < 500 || disp->height > 1000){
        int w = 500;
    if(0){
    //if(disp->height < 448 || disp->width < 448 || disp->height > 1000){
        int w = 448;
        int h = w*p.h/p.w;
        if(h > 1000){
            h = 1000;
@@ -183,18 +218,47 @@
        }
        IplImage *buffer = disp;
        disp = cvCreateImage(cvSize(w, h), buffer->depth, buffer->nChannels);
        cvResize(buffer, disp, CV_INTER_NN);
        cvResize(buffer, disp, CV_INTER_LINEAR);
        cvReleaseImage(&buffer);
    }
    cvShowImage(buff, disp);
    cvReleaseImage(&disp);
}
#endif

void save_image(image p, char *name)
void show_image(image p, char *name)
{
    #ifdef OPENCV
    show_image_cv(p, name);
    #else
    fprintf(stderr, "Not compiled with OpenCV, saving to %s.png instead\n", name);
    save_image(p, name);
    #endif
}

void save_image(image im, char *name)
{
    char buff[256];
    //sprintf(buff, "%s (%d)", name, windows);
    sprintf(buff, "%s.png", name);
    unsigned char *data = calloc(im.w*im.h*im.c, sizeof(char));
    int i,k;
    for(k = 0; k < im.c; ++k){
        for(i = 0; i < im.w*im.h; ++i){
            data[i*im.c+k] = (unsigned char) (255*im.data[i + k*im.w*im.h]);
        }
    }
    int success = stbi_write_png(buff, im.w, im.h, im.c, data, im.w*im.c);
    free(data);
    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);
    //normalize_image(copy);

    char buff[256];
    //sprintf(buff, "%s (%d)", name, windows);
@@ -213,6 +277,7 @@
    cvSaveImage(buff, disp,0);
    cvReleaseImage(&disp);
}
*/

void show_image_layers(image p, char *name)
{
@@ -268,7 +333,7 @@
            for(x = 0; x < im.w; ++x){
                float rx = cos(rad)*(x-cx) - sin(rad)*(y-cy) + cx;
                float ry = sin(rad)*(x-cx) + cos(rad)*(y-cy) + cy;
                float val = billinear_interpolate(im, rx, ry, c);
                float val = bilinear_interpolate(im, rx, ry, c);
                set_pixel(rot, x, y, c, val);
            }
        }
@@ -288,6 +353,291 @@
    for(i = 0; i < m.h*m.w*m.c; ++i) m.data[i] *= s;
}

image crop_image(image im, int dx, int dy, int w, int h)
{
    image cropped = make_image(w, h, im.c);
    int i, j, k;
    for(k = 0; k < im.c; ++k){
        for(j = 0; j < h; ++j){
            for(i = 0; i < w; ++i){
                int r = j + dy;
                int c = i + dx;
                float val = 0;
                if (r >= 0 && r < im.h && c >= 0 && c < im.w) {
                    val = get_pixel(im, c, r, k);
                }
                set_pixel(cropped, i, j, k, val);
            }
        }
    }
    return cropped;
}

float three_way_max(float a, float b, float c)
{
    return (a > b) ? ( (a > c) ? a : c) : ( (b > c) ? b : c) ;
}

float three_way_min(float a, float b, float c)
{
    return (a < b) ? ( (a < c) ? a : c) : ( (b < c) ? b : c) ;
}

// http://www.cs.rit.edu/~ncs/color/t_convert.html
void rgb_to_hsv(image im)
{
    assert(im.c == 3);
    int i, j;
    float r, g, b;
    float h, s, v;
    for(j = 0; j < im.h; ++j){
        for(i = 0; i < im.w; ++i){
            r = get_pixel(im, i , j, 0);
            g = get_pixel(im, i , j, 1);
            b = get_pixel(im, i , j, 2);
            float max = three_way_max(r,g,b);
            float min = three_way_min(r,g,b);
            float delta = max - min;
            v = max;
            if(max == 0){
                s = 0;
                h = -1;
            }else{
                s = delta/max;
                if(r == max){
                    h = (g - b) / delta;
                } else if (g == max) {
                    h = 2 + (b - r) / delta;
                } else {
                    h = 4 + (r - g) / delta;
                }
                if (h < 0) h += 6;
            }
            set_pixel(im, i, j, 0, h);
            set_pixel(im, i, j, 1, s);
            set_pixel(im, i, j, 2, v);
        }
    }
}

void hsv_to_rgb(image im)
{
    assert(im.c == 3);
    int i, j;
    float r, g, b;
    float h, s, v;
    float f, p, q, t;
    for(j = 0; j < im.h; ++j){
        for(i = 0; i < im.w; ++i){
            h = get_pixel(im, i , j, 0);
            s = get_pixel(im, i , j, 1);
            v = get_pixel(im, i , j, 2);
            if (s == 0) {
                r = g = b = v;
            } else {
                int index = floor(h);
                f = h - index;
                p = v*(1-s);
                q = v*(1-s*f);
                t = v*(1-s*(1-f));
                if(index == 0){
                    r = v; g = t; b = p;
                } else if(index == 1){
                    r = q; g = v; b = p;
                } else if(index == 2){
                    r = p; g = v; b = t;
                } else if(index == 3){
                    r = p; g = q; b = v;
                } else if(index == 4){
                    r = t; g = p; b = v;
                } else {
                    r = v; g = p; b = q;
                }
            }
            set_pixel(im, i, j, 0, r);
            set_pixel(im, i, j, 1, g);
            set_pixel(im, i, j, 2, b);
        }
    }
}

image grayscale_image(image im)
{
    assert(im.c == 3);
    int i, j, k;
    image gray = make_image(im.w, im.h, im.c);
    float scale[] = {0.587, 0.299, 0.114};
    for(k = 0; k < im.c; ++k){
        for(j = 0; j < im.h; ++j){
            for(i = 0; i < im.w; ++i){
                gray.data[i+im.w*j] += scale[k]*get_pixel(im, i, j, k);
            }
        }
    }
    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 blend_image(image fore, image back, float alpha)
{
    assert(fore.w == back.w && fore.h == back.h && fore.c == back.c);
    image blend = make_image(fore.w, fore.h, fore.c);
    int i, j, k;
    for(k = 0; k < fore.c; ++k){
        for(j = 0; j < fore.h; ++j){
            for(i = 0; i < fore.w; ++i){
                float val = alpha * get_pixel(fore, i, j, k) + 
                    (1 - alpha)* get_pixel(back, i, j, k);
                set_pixel(blend, i, j, k, val);
            }
        }
    }
    return blend;
}

void scale_image_channel(image im, int c, float v)
{
    int i, j;
    for(j = 0; j < im.h; ++j){
        for(i = 0; i < im.w; ++i){
            float pix = get_pixel(im, i, j, c);
            pix = pix*v;
            set_pixel(im, i, j, c, pix);
        }
    }
}

void saturate_image(image im, float sat)
{
    rgb_to_hsv(im);
    scale_image_channel(im, 1, sat);
    hsv_to_rgb(im);
    constrain_image(im);
}

void exposure_image(image im, float sat)
{
    rgb_to_hsv(im);
    scale_image_channel(im, 2, sat);
    hsv_to_rgb(im);
    constrain_image(im);
}

void saturate_exposure_image(image im, float sat, float exposure)
{
    rgb_to_hsv(im);
    scale_image_channel(im, 1, sat);
    scale_image_channel(im, 2, exposure);
    hsv_to_rgb(im);
    constrain_image(im);
}

/*
   image saturate_image(image im, float sat)
   {
   image gray = grayscale_image(im);
   image blend = blend_image(im, gray, sat);
   free_image(gray);
   constrain_image(blend);
   return blend;
   }

   image brightness_image(image im, float b)
   {
   image bright = make_image(im.w, im.h, im.c);
   return bright;
   }
 */

float bilinear_interpolate(image im, float x, float y, int c)
{
    int ix = (int) floorf(x);
    int iy = (int) floorf(y);

    float dx = x - ix;
    float dy = y - iy;

    float val = (1-dy) * (1-dx) * get_pixel_extend(im, ix, iy, c) + 
        dy     * (1-dx) * get_pixel_extend(im, ix, iy+1, c) + 
        (1-dy) *   dx   * get_pixel_extend(im, ix+1, iy, c) +
        dy     *   dx   * get_pixel_extend(im, ix+1, iy+1, c);
    return val;
}

image resize_image(image im, int w, int h)
{
    image resized = make_image(w, h, im.c);   
    image part = make_image(w, im.h, im.c);
    int r, c, k;
    float w_scale = (float)(im.w - 1) / (w - 1);
    float h_scale = (float)(im.h - 1) / (h - 1);
    for(k = 0; k < im.c; ++k){
        for(r = 0; r < im.h; ++r){
            for(c = 0; c < w; ++c){
                float val = 0;
                if(c == w-1){
                    val = get_pixel(im, im.w-1, r, k);
                } else {
                    float sx = c*w_scale;
                    int ix = (int) sx;
                    float dx = sx - ix;
                    val = (1 - dx) * get_pixel(im, ix, r, k) + dx * get_pixel(im, ix+1, r, k);
                }
                set_pixel(part, c, r, k, val);
            }
        }
    }
    for(k = 0; k < im.c; ++k){
        for(r = 0; r < h; ++r){
            float sy = r*h_scale;
            int iy = (int) sy;
            float dy = sy - iy;
            for(c = 0; c < w; ++c){
                float val = (1-dy) * get_pixel(part, c, iy, k);
                set_pixel(resized, c, r, k, val);
            }
            if(r == 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);
            }
        }
    }

    free_image(part);
    return resized;
}

void test_resize(char *filename)
{
    image im = load_image(filename, 0,0, 3);
    image gray = grayscale_image(im);

    image sat2 = copy_image(im);
    saturate_image(sat2, 2);

    image sat5 = copy_image(im);
    saturate_image(sat5, .5);

    image exp2 = copy_image(im);
    exposure_image(exp2, 2);

    image exp5 = copy_image(im);
    exposure_image(exp5, .5);

    show_image(im, "Original");
    show_image(gray, "Gray");
    show_image(sat2, "Saturation-2");
    show_image(sat5, "Saturation-.5");
    show_image(exp2, "Exposure-2");
    show_image(exp5, "Exposure-.5");
    #ifdef OPENCV
    cvWaitKey(0);
    #endif
}

#ifdef OPENCV
image ipl_to_image(IplImage* src)
{
    unsigned char *data = (unsigned char *)src->imageData;
@@ -301,124 +651,81 @@
    for(k= 0; k < c; ++k){
        for(i = 0; i < h; ++i){
            for(j = 0; j < w; ++j){
                out.data[count++] = data[i*step + j*c + k];
                out.data[count++] = data[i*step + j*c + k]/255.;
            }
        }
    }
    return out;
}

image crop_image(image im, int dx, int dy, int w, int h)
image load_image_cv(char *filename, int channels)
{
    image cropped = make_image(w, h, im.c);
    int i, j, k;
    for(k = 0; k < im.c; ++k){
    IplImage* src = 0;
    int flag = -1;
    if (channels == 0) flag = -1;
    else if (channels == 1) flag = 0;
    else if (channels == 3) flag = 1;
    else {
        fprintf(stderr, "OpenCV can't force load with %d channels\n", channels);
    }
    
    if( (src = cvLoadImage(filename, flag)) == 0 )
    {
        printf("Cannot load file image %s\n", filename);
        exit(0);
    }
    image out = ipl_to_image(src);
    cvReleaseImage(&src);
    rgbgr_image(out);
    return out;
}

#endif


image load_image_stb(char *filename, int channels)
{
    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());
        exit(0);
    }
    if(channels) c = channels;
    int i,j,k;
    image im = make_image(w, h, c);
    for(k = 0; k < c; ++k){
        for(j = 0; j < h; ++j){
            for(i = 0; i < w; ++i){
                int r = j + dy;
                int c = i + dx;
                float val = 128;
                if (r >= 0 && r < im.h && c >= 0 && c < im.w) {
                    val = get_pixel(im, c, r, k);
                }
                set_pixel(cropped, i, j, k, val);
                int dst_index = i + w*j + w*h*k;
                int src_index = k + c*i + c*w*j;
                im.data[dst_index] = (float)data[src_index]/255.;
            }
        }
    }
    return cropped;
    free(data);
    return im;
}

float billinear_interpolate(image im, float x, float y, int c)
image load_image(char *filename, int w, int h, int c)
{
    int ix = (int) floorf(x);
    int iy = (int) floorf(y);
    #ifdef OPENCV
    image out = load_image_cv(filename, c);
    #else
    image out = load_image_stb(filename, c);
    #endif

    float dx = x - ix;
    float dy = y - iy;

    float val = (1-dy) * (1-dx) * get_pixel_extend(im, ix, iy, c) + 
                dy     * (1-dx) * get_pixel_extend(im, ix, iy+1, c) + 
                (1-dy) *   dx   * get_pixel_extend(im, ix+1, iy, c) +
                dy     *   dx   * get_pixel_extend(im, ix+1, iy+1, c);
    return val;
}

// #wikipedia
image resize_image(image im, int w, int h)
{
    image resized = make_image(w, h, im.c);   
    int r, c, k;
    float w_scale = (float)(im.w - 1) / (w - 1);
    float h_scale = (float)(im.h - 1) / (h - 1);
    for(k = 0; k < im.c; ++k){
        for(r = 0; r < h; ++r){
            for(c = 0; c < w; ++c){
                float sx = c*w_scale;
                float sy = r*h_scale;
                float val = billinear_interpolate(im, sx, sy, k);
                set_pixel(resized, c, r, k, val);
            }
        }
    if((h && w) && (h != out.h || w != out.w)){
        image resized = resize_image(out, w, h);
        free_image(out);
        out = resized;
    }
    return resized;
}

void test_resize(char *filename)
{
    image im = load_image(filename, 0,0);
    translate_image(im, -128);
    image small = resize_image(im, 65, 63);
    image big = resize_image(im, 513, 512);
    image crop = crop_image(im, 50, 10, 100, 100);
    image crop2 = crop_image(im, -30, -50, 291, 400);
    image rot = rotate_image(big, .02);
    image rot2 = rotate_image(big, 3.14159265/2.);
    image test = rotate_image(im, .6);
    show_image(im, "original");
    show_image(small, "smaller");
    show_image(big, "bigger");
    show_image(crop, "crop");
    show_image(crop2, "crop2");
    show_image(rot, "rot");
    show_image(rot2, "rot2");
    show_image(test, "test");
    cvWaitKey(0);
    return out;
}

image load_image_color(char *filename, int w, int h)
{
    IplImage* src = 0;
    if( (src = cvLoadImage(filename, 1)) == 0 )
    {
        printf("Cannot load file image %s\n", filename);
        exit(0);
    }
    image out = ipl_to_image(src);
    if((h && w) && (h != out.h || w != out.w)){
        image resized = resize_image(out, w, h);
        free_image(out);
        out = resized;
    }
    cvReleaseImage(&src);
    return out;
}

image load_image(char *filename, int w, int h)
{
    IplImage* src = 0;
    if( (src = cvLoadImage(filename,-1)) == 0 )
    {
        printf("Cannot load file image %s\n", filename);
        exit(0);
    }
    image out = ipl_to_image(src);
    if((h && w) && (h != out.h || w != out.w)){
        image resized = resize_image(out, w, h);
        free_image(out);
        out = resized;
    }
    cvReleaseImage(&src);
    return out;
    return load_image(filename, w, h, 3);
}

image get_image_layer(image m, int l)
@@ -446,6 +753,11 @@
    assert(x < m.w && y < m.h && c < m.c);
    m.data[c*m.h*m.w + y*m.w + x] = val;
}
void add_pixel(image m, int x, int y, int c, float val)
{
    assert(x < m.w && y < m.h && c < m.c);
    m.data[c*m.h*m.w + y*m.w + x] += val;
}

void print_image(image m)
{
@@ -538,8 +850,16 @@
void show_images(image *ims, int n, char *window)
{
    image m = collapse_images_vert(ims, n);
    save_image(m, window);
    show_image(m, window);
    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);
    save_image(sized, window);
    show_image(sized, window);
    free_image(sized);
    free_image(m);
}