liyujie
2025-08-28 786ff4f4ca2374bdd9177f2e24b503d43e7a3b93
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
/*
 * cv_capi_feature_match.cpp - optical flow feature match
 *
 *  Copyright (c) 2016-2017 Intel Corporation
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 *
 * Author: Wind Yuan <feng.yuan@intel.com>
 * Author: Yinhang Liu <yinhangx.liu@intel.com>
 * Author: Zong Wei <wei.zong@intel.com>
 */
 
#include "cv_capi_feature_match.h"
 
#define XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG 0
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
#include "ocl/cv_base_class.h"
#endif
 
namespace XCam {
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
static void
debug_write_image (
    const SmartPtr<VideoBuffer> &buf, const Rect &rect, char *img_name, char *frame_str, char *fm_idx_str);
#endif
 
CVCapiFeatureMatch::CVCapiFeatureMatch ()
    : FeatureMatch()
{
}
 
bool
CVCapiFeatureMatch::get_crop_image (
    const SmartPtr<VideoBuffer> &buffer, const Rect &crop_rect, std::vector<char> &crop_image, CvMat &img)
{
    VideoBufferInfo info = buffer->get_video_info ();
 
    uint8_t* image_buffer = buffer->map();
    int offset = info.strides[NV12PlaneYIdx] * crop_rect.pos_y + crop_rect.pos_x;
 
    crop_image.resize (crop_rect.width * crop_rect.height);
    for (int i = 0; i < crop_rect.height; i++) {
        for (int j = 0; j < crop_rect.width; j++) {
            crop_image[i * crop_rect.width + j] =
                image_buffer[offset + i * info.strides[NV12PlaneYIdx] + j];
        }
    }
 
    img = cvMat (crop_rect.height, crop_rect.width, CV_8UC1, (void*)&crop_image[0]);
 
    return true;
}
 
void
CVCapiFeatureMatch::add_detected_data (
    CvArr* image, std::vector<CvPoint2D32f> &corners)
{
    std::vector<CvPoint2D32f> keypoints;
 
    int found_num = 300;
    double quality = 0.01;
    double min_dist = 5;
 
    corners.resize (found_num);
    CvPoint2D32f* corner_points = &corners[0];
 
    cvGoodFeaturesToTrack (image, NULL, NULL, corner_points, &found_num, quality, min_dist);
    XCAM_ASSERT (found_num <= 300);
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
    XCAM_LOG_INFO ("FeatureMatch(idx:%d): detected corners:%d, reserved size:%d", _fm_idx, found_num, (int)corners.size ());
#endif
    if (found_num < (int)corners.size ())
        corners.resize (found_num);
}
 
void
CVCapiFeatureMatch::get_valid_offsets (
    std::vector<CvPoint2D32f> &corner0, std::vector<CvPoint2D32f> &corner1,
    std::vector<char> &status, std::vector<float> &error,
    std::vector<float> &offsets, float &sum, int &count,
    CvArr* image, CvSize &img0_size)
{
    count = 0;
    sum = 0.0f;
 
    for (uint32_t i = 0; i < status.size (); ++i) {
        if (!status[i])
            continue;
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
        cv::Mat mat = cv::cvarrToMat (image);
        cv::Point start = cv::Point (corner0[i].x, corner0[i].y);
        cv::circle (mat, start, 2, cv::Scalar(255), 2);
#endif
        if (error[i] > _config.max_track_error)
            continue;
        if (fabs(corner0[i].y - corner1[i].y) >= _config.max_valid_offset_y)
            continue;
        if (corner1[i].x < 0.0f || corner1[i].x > img0_size.width)
            continue;
 
        float offset = corner1[i].x - corner0[i].x;
        sum += offset;
        ++count;
        offsets.push_back (offset);
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
        cv::line (mat, start, cv::Point(corner1[i].x + img0_size.width, corner1[i].y), cv::Scalar(255), 2);
#else
        XCAM_UNUSED (image);
        XCAM_UNUSED (img0_size);
#endif
    }
}
 
void
CVCapiFeatureMatch::calc_of_match (
    CvArr* image0, CvArr* image1,
    std::vector<CvPoint2D32f> &corner0, std::vector<CvPoint2D32f> &corner1,
    std::vector<char> &status, std::vector<float> &error,
    int &last_count, float &last_mean_offset, float &out_x_offset)
{
    CvMat debug_image;
    CvSize img0_size = cvSize(((CvMat*)image0)->width, ((CvMat*)image0)->height);
    XCAM_ASSERT (img0_size.height == ((CvMat*)image1)->height);
    XCAM_UNUSED (image1);
 
    std::vector<float> offsets;
    float offset_sum = 0.0f;
    int count = 0;
    float mean_offset = 0.0f;
    offsets.reserve (corner0.size ());
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
    CvSize img1_size = cvSize(((CvMat*)image1)->width, ((CvMat*)image1)->height);
    cv::Mat mat;
    mat.create (img0_size.height, img0_size.width + img1_size.width, ((CvMat*)image0)->type);
    debug_image = cvMat (img0_size.height, img0_size.width + img1_size.width, ((CvMat*)image0)->type, mat.ptr());
    cv::cvarrToMat(image0, true).copyTo (mat (cv::Rect(0, 0, img0_size.width, img0_size.height)));
    cv::cvarrToMat(image1, true).copyTo (mat (cv::Rect(img0_size.width, 0, img1_size.width, img1_size.height)));
#endif
 
    get_valid_offsets (corner0, corner1, status, error,
                       offsets, offset_sum, count, &debug_image, img0_size);
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
    XCAM_LOG_INFO ("FeatureMatch(idx:%d): valid offsets:%d", _fm_idx, offsets.size ());
    char file_name[256] = {'\0'};
    std::snprintf (file_name, 256, "fm_optical_flow_%d_%d.jpg", _frame_num, _fm_idx);
    cv::imwrite (file_name, mat);
#endif
 
    bool ret = get_mean_offset (offsets, offset_sum, count, mean_offset);
    if (ret) {
        if (fabs (mean_offset - last_mean_offset) < _config.delta_mean_offset) {
            out_x_offset = out_x_offset * _config.offset_factor + mean_offset * (1.0f - _config.offset_factor);
 
            if (fabs (out_x_offset) > _config.max_adjusted_offset)
                out_x_offset = (out_x_offset > 0.0f) ? _config.max_adjusted_offset : (-_config.max_adjusted_offset);
        }
    }
 
    last_count = count;
    last_mean_offset = mean_offset;
}
 
void
CVCapiFeatureMatch::detect_and_match (
    CvArr* img_left, CvArr* img_right, Rect &crop_left, Rect &crop_right,
    int &valid_count, float &mean_offset, float &x_offset, int dst_width)
{
    std::vector<float> err;
    std::vector<char> status;
    std::vector<CvPoint2D32f> corner_left, corner_right;
 
    CvSize win_size = cvSize (41, 41);
 
    add_detected_data (img_left, corner_left);
    int count = corner_left.size ();
    if (corner_left.empty ()) {
        return;
    }
 
    // find the corresponding points in img_right
    corner_right.resize (count);
    status.resize (count);
    err.resize (count);
 
    CvPoint2D32f* corner_points1 = &corner_left[0];
    CvPoint2D32f* corner_points2 = &corner_right[0];
    char* optflow_status = &status[0];
    float* optflow_errs = &err[0];
 
    cvCalcOpticalFlowPyrLK (
        img_left, img_right, 0, 0, corner_points1, corner_points2, count, win_size, 3,
        optflow_status, optflow_errs, cvTermCriteria(CV_TERMCRIT_ITER | CV_TERMCRIT_EPS, 10, 0.01f), 0);
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
    XCAM_LOG_INFO ("FeatureMatch(idx:%d): matched corners:%d", _fm_idx, count);
#endif
 
    calc_of_match (img_left, img_right, corner_left, corner_right,
                   status, err, valid_count, mean_offset, x_offset);
 
    adjust_stitch_area (dst_width, x_offset, crop_left, crop_right);
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
    XCAM_LOG_INFO (
        "FeatureMatch(idx:%d): stiching area: left_area(pos_x:%d, width:%d), right_area(pos_x:%d, width:%d)",
        _fm_idx, crop_left.pos_x, crop_left.width, crop_right.pos_x, crop_right.width);
#endif
}
 
void
CVCapiFeatureMatch::optical_flow_feature_match (
    const SmartPtr<VideoBuffer> &left_buf, const SmartPtr<VideoBuffer> &right_buf,
    Rect &left_crop_rect, Rect &right_crop_rect, int dst_width)
{
    CvMat left_img, right_img;
 
    if (!get_crop_image (left_buf, left_crop_rect, _left_crop_image, left_img)
            || !get_crop_image (right_buf, right_crop_rect, _right_crop_image, right_img))
        return;
 
    detect_and_match ((CvArr*)(&left_img), (CvArr*)(&right_img), left_crop_rect, right_crop_rect,
                      _valid_count, _mean_offset, _x_offset, dst_width);
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
    XCAM_ASSERT (_fm_idx >= 0);
 
    char frame_str[64] = {'\0'};
    std::snprintf (frame_str, 64, "frame:%d", _frame_num);
    char fm_idx_str[64] = {'\0'};
    std::snprintf (fm_idx_str, 64, "fm_idx:%d", _fm_idx);
 
    char img_name[256] = {'\0'};
    std::snprintf (img_name, 256, "fm_in_stitch_area_%d_%d_0.jpg", _frame_num, _fm_idx);
    debug_write_image (left_buf, left_crop_rect, img_name, frame_str, fm_idx_str);
 
    std::snprintf (img_name, 256, "fm_in_stitch_area_%d_%d_1.jpg", _frame_num, _fm_idx);
    debug_write_image (right_buf, right_crop_rect, img_name, frame_str, fm_idx_str);
 
    XCAM_LOG_INFO ("FeatureMatch(idx:%d): frame number:%d done", _fm_idx, _frame_num);
 
    _frame_num++;
#endif
}
 
#if XCAM_CV_CAPI_FM_DEBUG
static void
debug_write_image (
    const SmartPtr<VideoBuffer> &buf, const Rect &rect, char *img_name, char *frame_str, char *fm_idx_str)
{
    cv::Scalar color = cv::Scalar(0, 0, 255);
    VideoBufferInfo info = buf->get_video_info ();
 
    cv::Mat mat;
    CVBaseClass cv_obj;
    cv_obj.convert_to_mat (buf, mat);
 
    cv::putText (mat, frame_str, cv::Point(rect.pos_x, 30), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 0.8f, color, 2, 8, false);
    cv::putText (mat, fm_idx_str, cv::Point(rect.pos_x, 70), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 0.8f, color, 2, 8, false);
 
    cv::line (mat, cv::Point(rect.pos_x, rect.pos_y), cv::Point(rect.pos_x + rect.width, rect.pos_y), color, 1);
    cv::line (mat, cv::Point(rect.pos_x, rect.pos_y + rect.height),
              cv::Point(rect.pos_x + rect.width, rect.pos_y + rect.height), color, 1);
 
    cv::line (mat, cv::Point(rect.pos_x, 0), cv::Point(rect.pos_x, info.height), color, 2);
    cv::line (mat, cv::Point(rect.pos_x + rect.width, 0), cv::Point(rect.pos_x + rect.width, info.height), color, 2);
 
    cv::imwrite (img_name, mat);
}
#endif
 
}