graft_cv/optimal_angle.h

#pragma once
#include <opencv.hpp>
#include <map>
#include <opencv2\imgproc\imgproc.hpp>
#include "data_def_api.h"
#include "logger.h"
#include "imstorage_manager.h"

using namespace std;
using namespace cv;

namespace graft_cv{

// class COptimalAngle
// 1. find the max angle 
// 2. find the clamp position
// 条件：图像0度到180度间，并第一帧为0度时刻，最后一帧为180时刻
// 采用的方法：拼接数据（360度范围），通过找到两个最小点，此两点间的数据用
//             二次曲线拟合，得到对称轴x坐标，即为最优角度
class COptimalAngle
{
public:
	COptimalAngle(ConfigParam&, CGcvLogger* pLog=0);
	virtual ~COptimalAngle(void);
	int reset();
	int append(ImgInfo*, 
		PositionInfo& posinfo
		);
	double infer(PositionInfo& posinfo);// calculate the optimal angle

	//fit optimal angle based m_an2width
	virtual double angle_fit(map<int, int>&,bool is_base=false);
	virtual double angle_fit_base(map<int, int>&);// for base matter
	void set_image_saver(CImStoreManager** ppis)
	{
		m_ppImgSaver=ppis;
	}
protected:
	//global configure parameters
	ConfigParam& m_cparam;
	CGcvLogger* m_pLogger;
	string m_patch_id;
	CImStoreManager** m_ppImgSaver;
	int m_imgIndex;
	string m_imgId;
   
	// binary image
	Mat m_binImg;
	Mat m_binImgBase;

	//返回图片，用于调试
	ImgInfo* m_pImginfo;
	ImgInfo* m_pImginfoBase;

	// 角度-叶展宽度（像素）
	map<int, int> m_an2width;
	map<int, int> m_an2widthBase;
	// 图像处理函数
	// 返回min_idx左侧x，max_idx右侧x
	int imgproc(
		Mat&,  
		vector<int>& hist, 
		int& min_idx, 
		int& max_idx);
	int imgprocBase(
		Mat&,  
		vector<int>& hist, 
		int& min_idx, 
		int& max_idx);

	// 清理释放m_pImginfo
	void clear_imginfo();
	    
	//茎分叉点y值系列
	vector<int> m_fork_ys;
	
	//茎最低点y值系列
	vector<int> m_end_ys;

	//叶展宽度系列
	vector<int>m_widths;

	//all image size
	int m_width;
	int m_height;	
};


//COptimalAnglePart, 继承自COptimalAngle
//条件：图像0度到90度间，并保证>=90度范围
//方法：0-90度范围必然存在最大值或最小值，通过最大最小值局部数据
//      插值（二次曲线拟合）得到最大角度计算
class COptimalAnglePart: public COptimalAngle{
public:
	COptimalAnglePart(ConfigParam&, CGcvLogger*pLog=0);
	virtual ~COptimalAnglePart();
	//fit optimal angle based m_an2width
	double angle_fit(map<int, int>&,bool is_base=false);
	double angle_fit_base(map<int, int>&);// for base matter
protected:
	//zero_cross_detect()
	//过零点检测，用于确定是否单调（增或减），局部最小，局部最大，
	//并返回局部极值index
	void zero_cross_detect(
		vector<int>&d_sign, //input
		bool& is_local_max, // whether exists local max 
		int& local_limit_idx // local limit index of original vector
		);  
	double limit_min_angle(
		vector<double>&x, //sorted, ascending
		vector<double>&y,
		size_t min_idx
		);

	// 计算y = k1*x + b1和y = k2*x + b2两条直线相交交点，x坐标
	double line_cross(
		double k1,
		double b1,
		double k2,
		double b2);
	//
	double opt_angle_part_impl(
		vector<double>&x, //sorted, ascending
		vector<double>&y,
		bool is_base=false);
};
};