32 #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
52 double threshold = max_error * max_error;
53 for (
int i = 0; i <
norms__.rows; i++)
55 if (
norms__.at<
float>(i) < threshold)
64 cv::Mat src =
data_(cv::Rect(0, 0, 2,
data_.rows)).reshape(2);
66 cv::Mat measured =
data_(cv::Rect(2, 0, 2,
data_.rows));
85 for (int32_t i = 0; i <
MIN_SIZE; i++)
87 const float* sample =
data_.ptr<
float>(indices[i]);
88 src.at<cv::Vec2f>(i, 0) = cv::Vec2f(sample[0], sample[1]);
89 dst.at<cv::Vec2f>(i, 0) = cv::Vec2f(sample[2], sample[3]);
92 model = cv::getPerspectiveTransform(src, dst);
96 cv::perspectiveTransform(src, predicted, model);
97 cv::Mat delta, delta_squared, norms;
98 cv::subtract(predicted.reshape(1), dst.reshape(1), delta);
99 cv::multiply(delta, delta, delta_squared);
101 delta_squared(cv::Rect(0, 0, 1, delta.rows)),
102 delta_squared(cv::Rect(1, 0, 1, delta.rows)),
106 cv::minMaxLoc(norms, &min, &max);
108 return max < max_error * max_error;
113 cv::Mat src =
data_(cv::Rect(0, 0, 2,
data_.rows)).reshape(2);
115 cv::Mat measured =
data_(cv::Rect(2, 0, 2,
data_.rows));
134 for (int32_t i = 0; i <
MIN_SIZE; i++)
136 const float* sample =
data_.ptr<
float>(indices[i]);
137 src.at<cv::Vec2f>(i, 0) = cv::Vec2f(sample[0], sample[1]);
138 dst.at<cv::Vec2f>(i, 0) = cv::Vec2f(sample[2], sample[3]);
141 model = cv::getAffineTransform(src, dst);
145 cv::transform(src, predicted, model);
146 cv::Mat delta, delta_squared, norms;
147 cv::subtract(predicted.reshape(1), dst.reshape(1), delta);
148 cv::multiply(delta, delta, delta_squared);
150 delta_squared(cv::Rect(0, 0, 1, delta.rows)),
151 delta_squared(cv::Rect(1, 0, 1, delta.rows)),
155 cv::minMaxLoc(norms, &min, &max);
157 return max < max_error * max_error;
170 for (int32_t i = 0; i <
MIN_SIZE; i++)
172 const float* sample =
data_.ptr<
float>(indices[i]);
173 src[i].x = sample[0];
174 src[i].y = sample[1];
175 dst[i].x = sample[2];
176 dst[i].y = sample[3];
179 double len_src = cv::norm(src[1] - src[0]);
180 double len_dst = cv::norm(dst[1] - dst[0]);
181 if (std::fabs(len_src - len_dst) >= max_error)
187 cv::Point2f src_x = (src[1] - src[0]) * (1.0 / len_src);
188 cv::Point2f dst_x = (dst[1] - dst[0]) * (1.0 / len_dst);
191 cv::Point2f src_y(src_x.y, -src_x.x);
192 src_y *= 1.0 / cv::norm(src_y);
194 cv::Point2f dst_y(dst_x.y, -dst_x.x);
195 dst_y *= 1.0 / cv::norm(dst_y);
198 cv::Mat src_r(2, 2, CV_32F);
199 src_r.at<
float>(0, 0) = src_x.x;
200 src_r.at<
float>(1, 0) = src_x.y;
201 src_r.at<
float>(0, 1) = src_y.x;
202 src_r.at<
float>(1, 1) = src_y.y;
204 cv::Mat dst_r(2, 2, CV_32F);
205 dst_r.at<
float>(0, 0) = dst_x.x;
206 dst_r.at<
float>(1, 0) = dst_x.y;
207 dst_r.at<
float>(0, 1) = dst_y.x;
208 dst_r.at<
float>(1, 1) = dst_y.y;
213 cv::Mat rotation = dst_r * src_r.t();
216 cv::Mat src0_rotated(2, 1, CV_32F);
217 src0_rotated.at<
float>(0, 0) = src[0].x;
218 src0_rotated.at<
float>(1, 0) = src[0].y;
219 src0_rotated = rotation * src0_rotated;
220 float t_x = dst[0].x - src0_rotated.at<
float>(0, 0);
221 float t_y = dst[0].y - src0_rotated.at<
float>(1, 0);
223 model.create(2, 3, CV_32F);
224 model.at<
float>(0, 0) = rotation.at<
float>(0, 0);
225 model.at<
float>(0, 1) = rotation.at<
float>(0, 1);
226 model.at<
float>(1, 0) = rotation.at<
float>(1, 0);
227 model.at<
float>(1, 1) = rotation.at<
float>(1, 1);
228 model.at<
float>(0, 2) = t_x;
229 model.at<
float>(1, 2) = t_y;
244 const float* sample =
data_.ptr<
float>(indices[0]);
251 float t_x = dst.x - src.x;
252 float t_y = dst.y - src.y;
254 model.create(2, 3, CV_32F);
255 model.at<
float>(0, 0) = 1.0
f;
256 model.at<
float>(0, 1) = 0.0
f;
257 model.at<
float>(1, 0) = 0.0
f;
258 model.at<
float>(1, 1) = 1.0
f;
259 model.at<
float>(0, 2) = t_x;
260 model.at<
float>(1, 2) = t_y;
266 const cv::Mat& points1,
267 const cv::Mat& points2)
269 if (points1.type() != points2.type())
274 if (points1.type() != CV_32FC2)
279 if (points1.cols != points2.cols || points1.rows != points2.rows)
284 if (points1.cols != 1 && points1.rows != 1)
293 const cv::Mat& points1,
294 const cv::Mat& points2)
296 if (points1.type() != points2.type())
301 if (points1.type() != CV_32FC3)
306 if (points1.cols != points2.cols || points1.rows != points2.rows)
311 if (points1.cols != 1)
320 const cv::Mat& points1,
321 const cv::Mat& points2,
322 cv::Mat& correspondeces)
329 size_t num_points = points1.cols;
330 bool row_order =
false;
331 if (points1.rows > 1)
334 num_points = points1.rows;
340 cv::hconcat(points1.reshape(1), points2.reshape(1), correspondeces);
345 points1.reshape(0, num_points).reshape(1),
346 points2.reshape(0, num_points).reshape(1),
355 double max_error)
const
364 cv::Mat points =
data_.reshape(3);
366 cv::Vec3f p1 = points.at<cv::Vec3f>(indices[0], 0);
367 cv::Vec3f p2 = points.at<cv::Vec3f>(indices[1], 0);
370 cv::Point3f v12 = p2 - p1;
371 cv::Point3f v13 = p3 - p1;
372 float d12 = cv::norm(v12);
373 float d13 = cv::norm(v13);
374 float d = std::fabs(d12 * d13);
380 float angle = std::acos(v12.dot(v13) /
d);
381 if (angle < min_angle_ || angle + min_angle_ > M_PI)
388 cv::Vec3f normal = v12.cross(v13);
389 normal = normal / cv::norm(normal);
415 cv::Mat points =
data_.reshape(3);
417 cv::Vec3f p1 = points.at<cv::Vec3f>(indices[0], 0);
418 cv::Vec3f p2 = points.at<cv::Vec3f>(indices[1], 0);
419 cv::Vec3f p3 = points.at<cv::Vec3f>(indices[2], 0);
421 cv::Point3f v12 = p2 - p1;
422 cv::Point3f v13 = p3 - p1;
423 float d12 = cv::norm(v12);
424 float d13 = cv::norm(v13);
425 float d = std::fabs(d12 * d13);
431 float angle = std::acos(v12.dot(v13) /
d);
432 if (angle < min_angle_ || angle + min_angle_ > M_PI)
439 cv::Vec3f normal = v12.cross(v13);
440 normal = normal / cv::norm(normal);
455 cv::Mat single_column =
data_.reshape(3);
456 cv::subtract(single_column, cv::Scalar(model.x, model.y, model.z),
delta__);
460 cv::Mat split_columns =
delta__.reshape(1);
461 cv::Mat x = split_columns(cv::Rect(0, 0, 1, split_columns.rows));
462 cv::Mat y = split_columns(cv::Rect(1, 0, 1, split_columns.rows));
463 cv::Mat z = split_columns(cv::Rect(2, 0, 1, split_columns.rows));
467 cv::add(x, y, norms);
468 cv::add(norms, z, norms);
469 norms = cv::abs(norms);
479 cv::Mat points =
data_.reshape(3);
481 cv::Point3f p1(points.at<cv::Vec3f>(indices[0], 0));
482 cv::Point3f p2(points.at<cv::Vec3f>(indices[1], 0));
484 cv::Point3f v12 = p2 - p1;
485 v12 = cv::Vec3f(v12) / cv::norm(v12);
501 cv::Scalar x0(model.x, model.y, model.z);
502 cv::Scalar n(model.i, model.j, model.k);
503 cv::Mat p =
data_.reshape(3);
507 temp1__ = cv::Mat(p.rows, p.cols, p.type());
510 cv::Mat n_columns =
temp1__.reshape(1);
511 cv::Mat n_x = n_columns(cv::Rect(0, 0, 1, n_columns.rows));
512 cv::Mat n_y = n_columns(cv::Rect(1, 0, 1, n_columns.rows));
513 cv::Mat n_z = n_columns(cv::Rect(2, 0, 1, n_columns.rows));
516 cv::subtract(p, x0,
x0_p__);
531 cv::multiply(n_x, n_x, n_x);
532 cv::multiply(n_y, n_y, n_y);
533 cv::multiply(n_z, n_z, n_z);
534 cv::reduce(
temp1__.reshape(1), norms, 1, cv::REDUCE_SUM);
535 cv::sqrt(norms, norms);
545 cv::Mat points =
data_.reshape(3);
547 cv::Point3f p1(points.at<cv::Vec3f>(indices[0], 0));
548 cv::Point3f p2(points.at<cv::Vec3f>(indices[1], 0));
550 cv::Point3f v12 = p2 - p1;
551 v12 = cv::Vec3f(v12) / cv::norm(v12);
555 ortho = cv::Vec3f(ortho) / cv::norm(ortho);
557 float angle = std::acos(v12.dot(ortho));
558 float error = std::fabs(M_PI * 0.5 - angle);
583 cv::Mat points =
data_.reshape(3);
585 cv::Point3f p1(points.at<cv::Vec3f>(indices[0], 0));
586 cv::Point3f p2(points.at<cv::Vec3f>(indices[1], 0));
587 cv::Point3f p3(points.at<cv::Vec3f>(indices[2], 0));
589 cv::Point3f v12 = p2 - p1;
590 cv::Point3f v13 = p3 - p1;
591 float d12 = cv::norm(v12);
592 float d13 = cv::norm(v13);
593 float d = std::fabs(d12 * d13);
599 float angle = std::acos(v12.dot(v13) /
d);
600 if (angle < min_angle_ || angle + min_angle_ > M_PI)
610 cv::Point3f p4 = p1 + (v13.dot(v12) / v12.dot(v12)) * v12;
611 cv::Point3f v34 = p4 - p3;
614 v12 = cv::Vec3f(v12) / cv::norm(v12);
615 v34 = cv::Vec3f(v34) / cv::norm(v34);
638 cv::Scalar x0(model.x, model.y, model.z);
639 cv::Scalar n(model.i1, model.j1, model.k1);
640 cv::Mat p =
data_.reshape(3);
644 temp1__ = cv::Mat(p.rows, p.cols, p.type());
647 cv::Mat n_columns =
temp1__.reshape(1);
648 cv::Mat n_x = n_columns(cv::Rect(0, 0, 1, n_columns.rows));
649 cv::Mat n_y = n_columns(cv::Rect(1, 0, 1, n_columns.rows));
650 cv::Mat n_z = n_columns(cv::Rect(2, 0, 1, n_columns.rows));
653 cv::subtract(p, x0,
x0_p__);
668 cv::multiply(n_x, n_x, n_x);
669 cv::multiply(n_y, n_y, n_y);
670 cv::multiply(n_z, n_z, n_z);
681 n = cv::Scalar(model.i2, model.j2, model.k2);
685 cv::subtract(p, x0,
x0_p__);
700 cv::multiply(n_x, n_x, n_x);
701 cv::multiply(n_y, n_y, n_y);
702 cv::multiply(n_z, n_z, n_z);
703 cv::reduce(
temp1__.reshape(1), norms, 1, cv::REDUCE_SUM);
704 cv::sqrt(norms, norms);
707 norms = cv::min(norms,
temp3__);