vcs.maemo.org Git - opencv/blob - samples/octave/squares.m

   1 #! /usr/bin/env octave
   2 ##
   3 ## The full "Square Detector" program.
   4 ## It loads several images subsequentally and tries to find squares in
   5 ## each image
   6 ##
   7
   8 cv;
   9 highgui;
  10
  11 global g;
  12
  13 g.thresh = 50;
  14 g.img = [];
  15 g.img0 = [];
  16 g.storage = [];
  17 g.wndname = "Square Detection Demo";
  18
  19 function ret = compute_angle( pt1, pt2, pt0 )
  20   dx1 = pt1.x - pt0.x;
  21   dy1 = pt1.y - pt0.y;
  22   dx2 = pt2.x - pt0.x;
  23   dy2 = pt2.y - pt0.y;
  24   ret = (dx1*dx2 + dy1*dy2)/sqrt((dx1*dx1 + dy1*dy1)*(dx2*dx2 + dy2*dy2) + 1e-10);
  25 endfunction
  26
  27 function squares = findSquares4( img, storage )
  28   global g;
  29   global cv;
  30
  31   N = 11;
  32   sz = cvSize( img.width, img.height );
  33   timg = cvCloneImage( img ); # make a copy of input image
  34   gray = cvCreateImage( sz, 8, 1 );
  35   pyr = cvCreateImage( cvSize(int32(sz.width/2), int32(sz.height/2)), 8, 3 );
  36   ## create empty sequence that will contain points -
  37   ## 4 points per square (the square's vertices)
  38   squares = cvCreateSeq( 0, cv.sizeof_CvSeq, cv.sizeof_CvPoint, storage );
  39   squares = cv.CvSeq_CvPoint.cast( squares );
  40
  41   ## select the maximum ROI in the image
  42   ## with the width and height divisible by 2
  43   subimage = cvGetSubRect( timg, cvRect( 0, 0, sz.width, sz.height ));
  44
  45   ## down-scale and upscale the image to filter out the noise
  46   cvPyrDown( subimage, pyr, 7 );
  47   cvPyrUp( pyr, subimage, 7 );
  48   tgray = cvCreateImage( sz, 8, 1 );
  49   ## find squares in every color plane of the image
  50   for c=1:3,
  51     ## extract the c-th color plane
  52     channels = {[], [], []};
  53     channels{c} = tgray;
  54     cvSplit( subimage, channels{1}, channels{2}, channels{3}, [] ) ;
  55     for l=1:N,
  56       ## hack: use Canny instead of zero threshold level.
  57       ## Canny helps to catch squares with gradient shading
  58       if( l == 1 )
  59         ## apply Canny. Take the upper threshold from slider
  60         ## and set the lower to 0 (which forces edges merging)
  61         cvCanny( tgray, gray, 0, g.thresh, 5 );
  62         ## dilate canny output to remove potential
  63         ## holes between edge segments
  64         cvDilate( gray, gray, [], 1 );
  65       else
  66         ## apply threshold if l!=0
  67         ##     tgray(x,y) = gray(x,y) < (l+1)*255/N ? 255 : 0
  68         cvThreshold( tgray, gray, l*255/N, 255, cv.CV_THRESH_BINARY );
  69       endif
  70
  71       ## find contours and store them all as a list
  72       [count, contours] = cvFindContours( gray, storage, cv.sizeof_CvContour, cv.CV_RETR_LIST, cv.CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, cvPoint(0,0) );
  73
  74       if (!swig_this(contours))
  75         continue;
  76       endif
  77
  78       ## test each contour
  79       for contour = CvSeq_hrange(contours),
  80         ## approximate contour with accuracy proportional
  81         ## to the contour perimeter
  82         result = cvApproxPoly( contour, cv.sizeof_CvContour, storage, cv.CV_POLY_APPROX_DP, cvContourPerimeter(contours)*0.02, 0 );
  83         ## square contours should have 4 vertices after approximation
  84         ## relatively large area (to filter out noisy contours)
  85         ## and be convex.
  86         ## Note: absolute value of an area is used because
  87         ## area may be positive or negative - in accordance with the
  88         ## contour orientation
  89         if( result.total == 4 &&
  90            abs(cvContourArea(result)) > 1000 &&
  91            cvCheckContourConvexity(result) )
  92           s = 0;
  93           for i=1:5,
  94             ## find minimum angle between joint
  95             ## edges (maximum of cosine)
  96             if( i > 2 )
  97               t = abs(compute_angle( result{i}, result{i-2}, result{i-1}));
  98               if (s<t)
  99                 s=t;
 100               endif
 101             endif
 102           endfor
 103           ## if cosines of all angles are small
 104           ## (all angles are ~90 degree) then write quandrange
 105           ## vertices to resultant sequence
 106           if( s < 0.3 )
 107             for i=1:4,
 108               squares.append( result{i} )
 109             endfor
 110           endif
 111         endif
 112       endfor
 113     endfor
 114   endfor
 115 endfunction
 116
 117 ## the function draws all the squares in the image
 118 function drawSquares( img, squares )
 119   global g;
 120   global cv;
 121
 122   cpy = cvCloneImage( img );
 123   ## read 4 sequence elements at a time (all vertices of a square)
 124   i=0;
 125   while (i<squares.total)
 126     pt = { squares{i}, squares{i+1}, squares{i+2}, squares{i+3} };
 127
 128     ## draw the square as a closed polyline
 129     cvPolyLine( cpy, {pt}, 1, CV_RGB(0,255,0), 3, cv.CV_AA, 0 );
 130     i+=4;
 131   endwhile
 132
 133   ## show the resultant image
 134   cvShowImage( g.wndname, cpy );
 135 endfunction
 136
 137 function on_trackbar( a )
 138   global g;
 139
 140   if( swig_this(g.img) )
 141     drawSquares( g.img, findSquares4( g.img, g.storage ) );
 142   endif
 143 endfunction
 144
 145 g.names =  {"../c/pic1.png", "../c/pic2.png", "../c/pic3.png", \
 146             "../c/pic4.png", "../c/pic5.png", "../c/pic6.png" };
 147
 148 ## create memory storage that will contain all the dynamic data
 149 g.storage = cvCreateMemStorage(0);
 150 for name = g.names,
 151   g.img0 = cvLoadImage( name, 1 );
 152   if (!swig_this(g.img0))
 153     printf("Couldn't load %s\n",name);
 154     continue;
 155   endif
 156   g.img = cvCloneImage( g.img0 );
 157   ## create window and a trackbar (slider) with parent "image" and set callback
 158   ## (the slider regulates upper threshold, passed to Canny edge detector)
 159   cvNamedWindow( g.wndname, 1 );
 160   cvCreateTrackbar( "canny thresh", g.wndname, g.thresh, 1000, @on_trackbar );
 161   ## force the image processing
 162   on_trackbar(0);
 163   ## wait for key.
 164   ## Also the function cvWaitKey takes care of event processing
 165   c = cvWaitKey(0);
 166   ## clear memory storage - reset free space position
 167   cvClearMemStorage( g.storage );
 168   if( c == '\x1b' )
 169     break;
 170   endif
 171 endfor
 172 cvDestroyWindow( g.wndname );
 173