]> granicus.if.org Git - imagemagick/blob - MagickCore/morphology.c
(no commit message)
[imagemagick] / MagickCore / morphology.c
1 /*
2 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3 %                                                                             %
4 %                                                                             %
5 %                                                                             %
6 %    M   M    OOO    RRRR   PPPP   H   H   OOO   L       OOO    GGGG  Y   Y   %
7 %    MM MM   O   O   R   R  P   P  H   H  O   O  L      O   O  G       Y Y    %
8 %    M M M   O   O   RRRR   PPPP   HHHHH  O   O  L      O   O  G GGG    Y     %
9 %    M   M   O   O   R R    P      H   H  O   O  L      O   O  G   G    Y     %
10 %    M   M    OOO    R  R   P      H   H   OOO   LLLLL   OOO    GGG     Y     %
11 %                                                                             %
12 %                                                                             %
13 %                        MagickCore Morphology Methods                        %
14 %                                                                             %
15 %                              Software Design                                %
16 %                              Anthony Thyssen                                %
17 %                               January 2010                                  %
18 %                                                                             %
19 %                                                                             %
20 %  Copyright 1999-2014 ImageMagick Studio LLC, a non-profit organization      %
21 %  dedicated to making software imaging solutions freely available.           %
22 %                                                                             %
23 %  You may not use this file except in compliance with the License.  You may  %
24 %  obtain a copy of the License at                                            %
25 %                                                                             %
26 %    http://www.imagemagick.org/script/license.php                            %
27 %                                                                             %
28 %  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software        %
29 %  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,          %
30 %  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.   %
31 %  See the License for the specific language governing permissions and        %
32 %  limitations under the License.                                             %
33 %                                                                             %
34 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
35 %
36 % Morpology is the the application of various kernels, of any size and even
37 % shape, to a image in various ways (typically binary, but not always).
38 %
39 % Convolution (weighted sum or average) is just one specific type of
40 % morphology. Just one that is very common for image bluring and sharpening
41 % effects.  Not only 2D Gaussian blurring, but also 2-pass 1D Blurring.
42 %
43 % This module provides not only a general morphology function, and the ability
44 % to apply more advanced or iterative morphologies, but also functions for the
45 % generation of many different types of kernel arrays from user supplied
46 % arguments. Prehaps even the generation of a kernel from a small image.
47 */
48 \f
49 /*
50   Include declarations.
51 */
52 #include "MagickCore/studio.h"
53 #include "MagickCore/artifact.h"
54 #include "MagickCore/cache-view.h"
55 #include "MagickCore/channel.h"
56 #include "MagickCore/color-private.h"
57 #include "MagickCore/enhance.h"
58 #include "MagickCore/exception.h"
59 #include "MagickCore/exception-private.h"
60 #include "MagickCore/gem.h"
61 #include "MagickCore/gem-private.h"
62 #include "MagickCore/hashmap.h"
63 #include "MagickCore/image.h"
64 #include "MagickCore/image-private.h"
65 #include "MagickCore/list.h"
66 #include "MagickCore/magick.h"
67 #include "MagickCore/memory_.h"
68 #include "MagickCore/memory-private.h"
69 #include "MagickCore/monitor-private.h"
70 #include "MagickCore/morphology.h"
71 #include "MagickCore/morphology-private.h"
72 #include "MagickCore/option.h"
73 #include "MagickCore/pixel-accessor.h"
74 #include "MagickCore/pixel-private.h"
75 #include "MagickCore/prepress.h"
76 #include "MagickCore/quantize.h"
77 #include "MagickCore/resource_.h"
78 #include "MagickCore/registry.h"
79 #include "MagickCore/semaphore.h"
80 #include "MagickCore/splay-tree.h"
81 #include "MagickCore/statistic.h"
82 #include "MagickCore/string_.h"
83 #include "MagickCore/string-private.h"
84 #include "MagickCore/thread-private.h"
85 #include "MagickCore/token.h"
86 #include "MagickCore/utility.h"
87 #include "MagickCore/utility-private.h"
88 \f
89 /*
90   Other global definitions used by module.
91 */
92 static inline double MagickMin(const double x,const double y)
93 {
94   return( x < y ? x : y);
95 }
96 static inline double MagickMax(const double x,const double y)
97 {
98   return( x > y ? x : y);
99 }
100 #define Minimize(assign,value) assign=MagickMin(assign,value)
101 #define Maximize(assign,value) assign=MagickMax(assign,value)
102
103 /* Integer Factorial Function - for a Binomial kernel */
104 #if 1
105 static inline size_t fact(size_t n)
106 {
107   size_t f,l;
108   for(f=1, l=2; l <= n; f=f*l, l++);
109   return(f);
110 }
111 #elif 1 /* glibc floating point alternatives */
112 #define fact(n) ((size_t)tgamma((double)n+1))
113 #else
114 #define fact(n) ((size_t)lgamma((double)n+1))
115 #endif
116
117
118 /* Currently these are only internal to this module */
119 static void
120   CalcKernelMetaData(KernelInfo *),
121   ExpandMirrorKernelInfo(KernelInfo *),
122   ExpandRotateKernelInfo(KernelInfo *, const double),
123   RotateKernelInfo(KernelInfo *, double);
124 \f
125
126 /* Quick function to find last kernel in a kernel list */
127 static inline KernelInfo *LastKernelInfo(KernelInfo *kernel)
128 {
129   while (kernel->next != (KernelInfo *) NULL)
130     kernel = kernel->next;
131   return(kernel);
132 }
133
134 /*
135 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
136 %                                                                             %
137 %                                                                             %
138 %                                                                             %
139 %     A c q u i r e K e r n e l I n f o                                       %
140 %                                                                             %
141 %                                                                             %
142 %                                                                             %
143 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
144 %
145 %  AcquireKernelInfo() takes the given string (generally supplied by the
146 %  user) and converts it into a Morphology/Convolution Kernel.  This allows
147 %  users to specify a kernel from a number of pre-defined kernels, or to fully
148 %  specify their own kernel for a specific Convolution or Morphology
149 %  Operation.
150 %
151 %  The kernel so generated can be any rectangular array of floating point
152 %  values (doubles) with the 'control point' or 'pixel being affected'
153 %  anywhere within that array of values.
154 %
155 %  Previously IM was restricted to a square of odd size using the exact
156 %  center as origin, this is no longer the case, and any rectangular kernel
157 %  with any value being declared the origin. This in turn allows the use of
158 %  highly asymmetrical kernels.
159 %
160 %  The floating point values in the kernel can also include a special value
161 %  known as 'nan' or 'not a number' to indicate that this value is not part
162 %  of the kernel array. This allows you to shaped the kernel within its
163 %  rectangular area. That is 'nan' values provide a 'mask' for the kernel
164 %  shape.  However at least one non-nan value must be provided for correct
165 %  working of a kernel.
166 %
167 %  The returned kernel should be freed using the DestroyKernelInfo() when you
168 %  are finished with it.  Do not free this memory yourself.
169 %
170 %  Input kernel defintion strings can consist of any of three types.
171 %
172 %    "name:args[[@><]"
173 %         Select from one of the built in kernels, using the name and
174 %         geometry arguments supplied.  See AcquireKernelBuiltIn()
175 %
176 %    "WxH[+X+Y][@><]:num, num, num ..."
177 %         a kernel of size W by H, with W*H floating point numbers following.
178 %         the 'center' can be optionally be defined at +X+Y (such that +0+0
179 %         is top left corner). If not defined the pixel in the center, for
180 %         odd sizes, or to the immediate top or left of center for even sizes
181 %         is automatically selected.
182 %
183 %    "num, num, num, num, ..."
184 %         list of floating point numbers defining an 'old style' odd sized
185 %         square kernel.  At least 9 values should be provided for a 3x3
186 %         square kernel, 25 for a 5x5 square kernel, 49 for 7x7, etc.
187 %         Values can be space or comma separated.  This is not recommended.
188 %
189 %  You can define a 'list of kernels' which can be used by some morphology
190 %  operators A list is defined as a semi-colon separated list kernels.
191 %
192 %     " kernel ; kernel ; kernel ; "
193 %
194 %  Any extra ';' characters, at start, end or between kernel defintions are
195 %  simply ignored.
196 %
197 %  The special flags will expand a single kernel, into a list of rotated
198 %  kernels. A '@' flag will expand a 3x3 kernel into a list of 45-degree
199 %  cyclic rotations, while a '>' will generate a list of 90-degree rotations.
200 %  The '<' also exands using 90-degree rotates, but giving a 180-degree
201 %  reflected kernel before the +/- 90-degree rotations, which can be important
202 %  for Thinning operations.
203 %
204 %  Note that 'name' kernels will start with an alphabetic character while the
205 %  new kernel specification has a ':' character in its specification string.
206 %  If neither is the case, it is assumed an old style of a simple list of
207 %  numbers generating a odd-sized square kernel has been given.
208 %
209 %  The format of the AcquireKernal method is:
210 %
211 %      KernelInfo *AcquireKernelInfo(const char *kernel_string)
212 %
213 %  A description of each parameter follows:
214 %
215 %    o kernel_string: the Morphology/Convolution kernel wanted.
216 %
217 */
218
219 /* This was separated so that it could be used as a separate
220 ** array input handling function, such as for -color-matrix
221 */
222 static KernelInfo *ParseKernelArray(const char *kernel_string)
223 {
224   KernelInfo
225     *kernel;
226
227   char
228     token[MaxTextExtent];
229
230   const char
231     *p,
232     *end;
233
234   register ssize_t
235     i;
236
237   double
238     nan = sqrt((double)-1.0);  /* Special Value : Not A Number */
239
240   MagickStatusType
241     flags;
242
243   GeometryInfo
244     args;
245
246   kernel=(KernelInfo *) AcquireQuantumMemory(1,sizeof(*kernel));
247   if (kernel == (KernelInfo *)NULL)
248     return(kernel);
249   (void) ResetMagickMemory(kernel,0,sizeof(*kernel));
250   kernel->minimum = kernel->maximum = kernel->angle = 0.0;
251   kernel->negative_range = kernel->positive_range = 0.0;
252   kernel->type = UserDefinedKernel;
253   kernel->next = (KernelInfo *) NULL;
254   kernel->signature = MagickSignature;
255   if (kernel_string == (const char *) NULL)
256     return(kernel);
257
258   /* find end of this specific kernel definition string */
259   end = strchr(kernel_string, ';');
260   if ( end == (char *) NULL )
261     end = strchr(kernel_string, '\0');
262
263   /* clear flags - for Expanding kernel lists thorugh rotations */
264    flags = NoValue;
265
266   /* Has a ':' in argument - New user kernel specification
267      FUTURE: this split on ':' could be done by StringToken()
268    */
269   p = strchr(kernel_string, ':');
270   if ( p != (char *) NULL && p < end)
271     {
272       /* ParseGeometry() needs the geometry separated! -- Arrgghh */
273       memcpy(token, kernel_string, (size_t) (p-kernel_string));
274       token[p-kernel_string] = '\0';
275       SetGeometryInfo(&args);
276       flags = ParseGeometry(token, &args);
277
278       /* Size handling and checks of geometry settings */
279       if ( (flags & WidthValue) == 0 ) /* if no width then */
280         args.rho = args.sigma;         /* then  width = height */
281       if ( args.rho < 1.0 )            /* if width too small */
282          args.rho = 1.0;               /* then  width = 1 */
283       if ( args.sigma < 1.0 )          /* if height too small */
284         args.sigma = args.rho;         /* then  height = width */
285       kernel->width = (size_t)args.rho;
286       kernel->height = (size_t)args.sigma;
287
288       /* Offset Handling and Checks */
289       if ( args.xi  < 0.0 || args.psi < 0.0 )
290         return(DestroyKernelInfo(kernel));
291       kernel->x = ((flags & XValue)!=0) ? (ssize_t)args.xi
292                                         : (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
293       kernel->y = ((flags & YValue)!=0) ? (ssize_t)args.psi
294                                         : (ssize_t) (kernel->height-1)/2;
295       if ( kernel->x >= (ssize_t) kernel->width ||
296            kernel->y >= (ssize_t) kernel->height )
297         return(DestroyKernelInfo(kernel));
298
299       p++; /* advance beyond the ':' */
300     }
301   else
302     { /* ELSE - Old old specification, forming odd-square kernel */
303       /* count up number of values given */
304       p=(const char *) kernel_string;
305       while ((isspace((int) ((unsigned char) *p)) != 0) || (*p == '\''))
306         p++;  /* ignore "'" chars for convolve filter usage - Cristy */
307       for (i=0; p < end; i++)
308       {
309         GetMagickToken(p,&p,token);
310         if (*token == ',')
311           GetMagickToken(p,&p,token);
312       }
313       /* set the size of the kernel - old sized square */
314       kernel->width = kernel->height= (size_t) sqrt((double) i+1.0);
315       kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
316       p=(const char *) kernel_string;
317       while ((isspace((int) ((unsigned char) *p)) != 0) || (*p == '\''))
318         p++;  /* ignore "'" chars for convolve filter usage - Cristy */
319     }
320
321   /* Read in the kernel values from rest of input string argument */
322   kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(AcquireAlignedMemory(
323     kernel->width,kernel->height*sizeof(*kernel->values)));
324   if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
325     return(DestroyKernelInfo(kernel));
326   kernel->minimum = +MagickHuge;
327   kernel->maximum = -MagickHuge;
328   kernel->negative_range = kernel->positive_range = 0.0;
329   for (i=0; (i < (ssize_t) (kernel->width*kernel->height)) && (p < end); i++)
330   {
331     GetMagickToken(p,&p,token);
332     if (*token == ',')
333       GetMagickToken(p,&p,token);
334     if (    LocaleCompare("nan",token) == 0
335         || LocaleCompare("-",token) == 0 ) {
336       kernel->values[i] = nan; /* this value is not part of neighbourhood */
337     }
338     else {
339       kernel->values[i] = StringToDouble(token,(char **) NULL);
340       ( kernel->values[i] < 0)
341           ?  ( kernel->negative_range += kernel->values[i] )
342           :  ( kernel->positive_range += kernel->values[i] );
343       Minimize(kernel->minimum, kernel->values[i]);
344       Maximize(kernel->maximum, kernel->values[i]);
345     }
346   }
347
348   /* sanity check -- no more values in kernel definition */
349   GetMagickToken(p,&p,token);
350   if ( *token != '\0' && *token != ';' && *token != '\'' )
351     return(DestroyKernelInfo(kernel));
352
353 #if 0
354   /* this was the old method of handling a incomplete kernel */
355   if ( i < (ssize_t) (kernel->width*kernel->height) ) {
356     Minimize(kernel->minimum, kernel->values[i]);
357     Maximize(kernel->maximum, kernel->values[i]);
358     for ( ; i < (ssize_t) (kernel->width*kernel->height); i++)
359       kernel->values[i]=0.0;
360   }
361 #else
362   /* Number of values for kernel was not enough - Report Error */
363   if ( i < (ssize_t) (kernel->width*kernel->height) )
364     return(DestroyKernelInfo(kernel));
365 #endif
366
367   /* check that we recieved at least one real (non-nan) value! */
368   if ( kernel->minimum == MagickHuge )
369     return(DestroyKernelInfo(kernel));
370
371   if ( (flags & AreaValue) != 0 )         /* '@' symbol in kernel size */
372     ExpandRotateKernelInfo(kernel, 45.0); /* cyclic rotate 3x3 kernels */
373   else if ( (flags & GreaterValue) != 0 ) /* '>' symbol in kernel args */
374     ExpandRotateKernelInfo(kernel, 90.0); /* 90 degree rotate of kernel */
375   else if ( (flags & LessValue) != 0 )    /* '<' symbol in kernel args */
376     ExpandMirrorKernelInfo(kernel);       /* 90 degree mirror rotate */
377
378   return(kernel);
379 }
380
381 static KernelInfo *ParseKernelName(const char *kernel_string)
382 {
383   char
384     token[MaxTextExtent];
385
386   const char
387     *p,
388     *end;
389
390   GeometryInfo
391     args;
392
393   KernelInfo
394     *kernel;
395
396   MagickStatusType
397     flags;
398
399   ssize_t
400     type;
401
402   /* Parse special 'named' kernel */
403   GetMagickToken(kernel_string,&p,token);
404   type=ParseCommandOption(MagickKernelOptions,MagickFalse,token);
405   if ( type < 0 || type == UserDefinedKernel )
406     return((KernelInfo *)NULL);  /* not a valid named kernel */
407
408   while (((isspace((int) ((unsigned char) *p)) != 0) ||
409           (*p == ',') || (*p == ':' )) && (*p != '\0') && (*p != ';'))
410     p++;
411
412   end = strchr(p, ';'); /* end of this kernel defintion */
413   if ( end == (char *) NULL )
414     end = strchr(p, '\0');
415
416   /* ParseGeometry() needs the geometry separated! -- Arrgghh */
417   memcpy(token, p, (size_t) (end-p));
418   token[end-p] = '\0';
419   SetGeometryInfo(&args);
420   flags = ParseGeometry(token, &args);
421
422 #if 0
423   /* For Debugging Geometry Input */
424   (void) FormatLocaleFile(stderr, "Geometry = 0x%04X : %lg x %lg %+lg %+lg\n",
425     flags, args.rho, args.sigma, args.xi, args.psi );
426 #endif
427
428   /* special handling of missing values in input string */
429   switch( type ) {
430     /* Shape Kernel Defaults */
431     case UnityKernel:
432       if ( (flags & WidthValue) == 0 )
433         args.rho = 1.0;    /* Default scale = 1.0, zero is valid */
434       break;
435     case SquareKernel:
436     case DiamondKernel:
437     case OctagonKernel:
438     case DiskKernel:
439     case PlusKernel:
440     case CrossKernel:
441       if ( (flags & HeightValue) == 0 )
442         args.sigma = 1.0;    /* Default scale = 1.0, zero is valid */
443       break;
444     case RingKernel:
445       if ( (flags & XValue) == 0 )
446         args.xi = 1.0;       /* Default scale = 1.0, zero is valid */
447       break;
448     case RectangleKernel:    /* Rectangle - set size defaults */
449       if ( (flags & WidthValue) == 0 ) /* if no width then */
450         args.rho = args.sigma;         /* then  width = height */
451       if ( args.rho < 1.0 )            /* if width too small */
452           args.rho = 3;                /* then  width = 3 */
453       if ( args.sigma < 1.0 )          /* if height too small */
454         args.sigma = args.rho;         /* then  height = width */
455       if ( (flags & XValue) == 0 )     /* center offset if not defined */
456         args.xi = (double)(((ssize_t)args.rho-1)/2);
457       if ( (flags & YValue) == 0 )
458         args.psi = (double)(((ssize_t)args.sigma-1)/2);
459       break;
460     /* Distance Kernel Defaults */
461     case ChebyshevKernel:
462     case ManhattanKernel:
463     case OctagonalKernel:
464     case EuclideanKernel:
465       if ( (flags & HeightValue) == 0 )           /* no distance scale */
466         args.sigma = 100.0;                       /* default distance scaling */
467       else if ( (flags & AspectValue ) != 0 )     /* '!' flag */
468         args.sigma = QuantumRange/(args.sigma+1); /* maximum pixel distance */
469       else if ( (flags & PercentValue ) != 0 )    /* '%' flag */
470         args.sigma *= QuantumRange/100.0;         /* percentage of color range */
471       break;
472     default:
473       break;
474   }
475
476   kernel = AcquireKernelBuiltIn((KernelInfoType)type, &args);
477   if ( kernel == (KernelInfo *) NULL )
478     return(kernel);
479
480   /* global expand to rotated kernel list - only for single kernels */
481   if ( kernel->next == (KernelInfo *) NULL ) {
482     if ( (flags & AreaValue) != 0 )         /* '@' symbol in kernel args */
483       ExpandRotateKernelInfo(kernel, 45.0);
484     else if ( (flags & GreaterValue) != 0 ) /* '>' symbol in kernel args */
485       ExpandRotateKernelInfo(kernel, 90.0);
486     else if ( (flags & LessValue) != 0 )    /* '<' symbol in kernel args */
487       ExpandMirrorKernelInfo(kernel);
488   }
489
490   return(kernel);
491 }
492
493 MagickExport KernelInfo *AcquireKernelInfo(const char *kernel_string)
494 {
495
496   KernelInfo
497     *kernel,
498     *new_kernel;
499
500   char
501     token[MaxTextExtent];
502
503   const char
504     *p;
505
506   size_t
507     kernel_number;
508
509   if (kernel_string == (const char *) NULL)
510     return(ParseKernelArray(kernel_string));
511   p = kernel_string;
512   kernel = NULL;
513   kernel_number = 0;
514
515   while ( GetMagickToken(p,NULL,token),  *token != '\0' ) {
516
517     /* ignore extra or multiple ';' kernel separators */
518     if ( *token != ';' ) {
519
520       /* tokens starting with alpha is a Named kernel */
521       if (isalpha((int) ((unsigned char) *token)) != 0)
522         new_kernel = ParseKernelName(p);
523       else /* otherwise a user defined kernel array */
524         new_kernel = ParseKernelArray(p);
525
526       /* Error handling -- this is not proper error handling! */
527       if ( new_kernel == (KernelInfo *) NULL ) {
528         (void) FormatLocaleFile(stderr,"Failed to parse kernel number #%.20g\n",
529           (double) kernel_number);
530         if ( kernel != (KernelInfo *) NULL )
531           kernel=DestroyKernelInfo(kernel);
532         return((KernelInfo *) NULL);
533       }
534
535       /* initialise or append the kernel list */
536       if ( kernel == (KernelInfo *) NULL )
537         kernel = new_kernel;
538       else
539         LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
540     }
541
542     /* look for the next kernel in list */
543     p = strchr(p, ';');
544     if ( p == (char *) NULL )
545       break;
546     p++;
547
548   }
549   return(kernel);
550 }
551
552 \f
553 /*
554 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
555 %                                                                             %
556 %                                                                             %
557 %                                                                             %
558 %     A c q u i r e K e r n e l B u i l t I n                                 %
559 %                                                                             %
560 %                                                                             %
561 %                                                                             %
562 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
563 %
564 %  AcquireKernelBuiltIn() returned one of the 'named' built-in types of
565 %  kernels used for special purposes such as gaussian blurring, skeleton
566 %  pruning, and edge distance determination.
567 %
568 %  They take a KernelType, and a set of geometry style arguments, which were
569 %  typically decoded from a user supplied string, or from a more complex
570 %  Morphology Method that was requested.
571 %
572 %  The format of the AcquireKernalBuiltIn method is:
573 %
574 %      KernelInfo *AcquireKernelBuiltIn(const KernelInfoType type,
575 %           const GeometryInfo args)
576 %
577 %  A description of each parameter follows:
578 %
579 %    o type: the pre-defined type of kernel wanted
580 %
581 %    o args: arguments defining or modifying the kernel
582 %
583 %  Convolution Kernels
584 %
585 %    Unity
586 %       The a No-Op or Scaling single element kernel.
587 %
588 %    Gaussian:{radius},{sigma}
589 %       Generate a two-dimensional gaussian kernel, as used by -gaussian.
590 %       The sigma for the curve is required.  The resulting kernel is
591 %       normalized,
592 %
593 %       If 'sigma' is zero, you get a single pixel on a field of zeros.
594 %
595 %       NOTE: that the 'radius' is optional, but if provided can limit (clip)
596 %       the final size of the resulting kernel to a square 2*radius+1 in size.
597 %       The radius should be at least 2 times that of the sigma value, or
598 %       sever clipping and aliasing may result.  If not given or set to 0 the
599 %       radius will be determined so as to produce the best minimal error
600 %       result, which is usally much larger than is normally needed.
601 %
602 %    LoG:{radius},{sigma}
603 %        "Laplacian of a Gaussian" or "Mexician Hat" Kernel.
604 %        The supposed ideal edge detection, zero-summing kernel.
605 %
606 %        An alturnative to this kernel is to use a "DoG" with a sigma ratio of
607 %        approx 1.6 (according to wikipedia).
608 %
609 %    DoG:{radius},{sigma1},{sigma2}
610 %        "Difference of Gaussians" Kernel.
611 %        As "Gaussian" but with a gaussian produced by 'sigma2' subtracted
612 %        from the gaussian produced by 'sigma1'. Typically sigma2 > sigma1.
613 %        The result is a zero-summing kernel.
614 %
615 %    Blur:{radius},{sigma}[,{angle}]
616 %       Generates a 1 dimensional or linear gaussian blur, at the angle given
617 %       (current restricted to orthogonal angles).  If a 'radius' is given the
618 %       kernel is clipped to a width of 2*radius+1.  Kernel can be rotated
619 %       by a 90 degree angle.
620 %
621 %       If 'sigma' is zero, you get a single pixel on a field of zeros.
622 %
623 %       Note that two convolutions with two "Blur" kernels perpendicular to
624 %       each other, is equivalent to a far larger "Gaussian" kernel with the
625 %       same sigma value, However it is much faster to apply. This is how the
626 %       "-blur" operator actually works.
627 %
628 %    Comet:{width},{sigma},{angle}
629 %       Blur in one direction only, much like how a bright object leaves
630 %       a comet like trail.  The Kernel is actually half a gaussian curve,
631 %       Adding two such blurs in opposite directions produces a Blur Kernel.
632 %       Angle can be rotated in multiples of 90 degrees.
633 %
634 %       Note that the first argument is the width of the kernel and not the
635 %       radius of the kernel.
636 %
637 %    Binomial:[{radius}]
638 %       Generate a discrete kernel using a 2 dimentional Pascel's Triangle
639 %       of values. Used for special forma of image filters.
640 %
641 %    # Still to be implemented...
642 %    #
643 %    # Filter2D
644 %    # Filter1D
645 %    #    Set kernel values using a resize filter, and given scale (sigma)
646 %    #    Cylindrical or Linear.   Is this possible with an image?
647 %    #
648 %
649 %  Named Constant Convolution Kernels
650 %
651 %  All these are unscaled, zero-summing kernels by default. As such for
652 %  non-HDRI version of ImageMagick some form of normalization, user scaling,
653 %  and biasing the results is recommended, to prevent the resulting image
654 %  being 'clipped'.
655 %
656 %  The 3x3 kernels (most of these) can be circularly rotated in multiples of
657 %  45 degrees to generate the 8 angled varients of each of the kernels.
658 %
659 %    Laplacian:{type}
660 %      Discrete Lapacian Kernels, (without normalization)
661 %        Type 0 :  3x3 with center:8 surounded by -1  (8 neighbourhood)
662 %        Type 1 :  3x3 with center:4 edge:-1 corner:0 (4 neighbourhood)
663 %        Type 2 :  3x3 with center:4 edge:1 corner:-2
664 %        Type 3 :  3x3 with center:4 edge:-2 corner:1
665 %        Type 5 :  5x5 laplacian
666 %        Type 7 :  7x7 laplacian
667 %        Type 15 : 5x5 LoG (sigma approx 1.4)
668 %        Type 19 : 9x9 LoG (sigma approx 1.4)
669 %
670 %    Sobel:{angle}
671 %      Sobel 'Edge' convolution kernel (3x3)
672 %          | -1, 0, 1 |
673 %          | -2, 0,-2 |
674 %          | -1, 0, 1 |
675 %
676 %    Roberts:{angle}
677 %      Roberts convolution kernel (3x3)
678 %          |  0, 0, 0 |
679 %          | -1, 1, 0 |
680 %          |  0, 0, 0 |
681 %
682 %    Prewitt:{angle}
683 %      Prewitt Edge convolution kernel (3x3)
684 %          | -1, 0, 1 |
685 %          | -1, 0, 1 |
686 %          | -1, 0, 1 |
687 %
688 %    Compass:{angle}
689 %      Prewitt's "Compass" convolution kernel (3x3)
690 %          | -1, 1, 1 |
691 %          | -1,-2, 1 |
692 %          | -1, 1, 1 |
693 %
694 %    Kirsch:{angle}
695 %      Kirsch's "Compass" convolution kernel (3x3)
696 %          | -3,-3, 5 |
697 %          | -3, 0, 5 |
698 %          | -3,-3, 5 |
699 %
700 %    FreiChen:{angle}
701 %      Frei-Chen Edge Detector is based on a kernel that is similar to
702 %      the Sobel Kernel, but is designed to be isotropic. That is it takes
703 %      into account the distance of the diagonal in the kernel.
704 %
705 %          |   1,     0,   -1     |
706 %          | sqrt(2), 0, -sqrt(2) |
707 %          |   1,     0,   -1     |
708 %
709 %    FreiChen:{type},{angle}
710 %
711 %      Frei-Chen Pre-weighted kernels...
712 %
713 %        Type 0:  default un-nomalized version shown above.
714 %
715 %        Type 1: Orthogonal Kernel (same as type 11 below)
716 %          |   1,     0,   -1     |
717 %          | sqrt(2), 0, -sqrt(2) | / 2*sqrt(2)
718 %          |   1,     0,   -1     |
719 %
720 %        Type 2: Diagonal form of Kernel...
721 %          |   1,     sqrt(2),    0     |
722 %          | sqrt(2),   0,     -sqrt(2) | / 2*sqrt(2)
723 %          |   0,    -sqrt(2)    -1     |
724 %
725 %      However this kernel is als at the heart of the FreiChen Edge Detection
726 %      Process which uses a set of 9 specially weighted kernel.  These 9
727 %      kernels not be normalized, but directly applied to the image. The
728 %      results is then added together, to produce the intensity of an edge in
729 %      a specific direction.  The square root of the pixel value can then be
730 %      taken as the cosine of the edge, and at least 2 such runs at 90 degrees
731 %      from each other, both the direction and the strength of the edge can be
732 %      determined.
733 %
734 %        Type 10: All 9 of the following pre-weighted kernels...
735 %
736 %        Type 11: |   1,     0,   -1     |
737 %                 | sqrt(2), 0, -sqrt(2) | / 2*sqrt(2)
738 %                 |   1,     0,   -1     |
739 %
740 %        Type 12: | 1, sqrt(2), 1 |
741 %                 | 0,   0,     0 | / 2*sqrt(2)
742 %                 | 1, sqrt(2), 1 |
743 %
744 %        Type 13: | sqrt(2), -1,    0     |
745 %                 |  -1,      0,    1     | / 2*sqrt(2)
746 %                 |   0,      1, -sqrt(2) |
747 %
748 %        Type 14: |    0,     1, -sqrt(2) |
749 %                 |   -1,     0,     1    | / 2*sqrt(2)
750 %                 | sqrt(2), -1,     0    |
751 %
752 %        Type 15: | 0, -1, 0 |
753 %                 | 1,  0, 1 | / 2
754 %                 | 0, -1, 0 |
755 %
756 %        Type 16: |  1, 0, -1 |
757 %                 |  0, 0,  0 | / 2
758 %                 | -1, 0,  1 |
759 %
760 %        Type 17: |  1, -2,  1 |
761 %                 | -2,  4, -2 | / 6
762 %                 | -1, -2,  1 |
763 %
764 %        Type 18: | -2, 1, -2 |
765 %                 |  1, 4,  1 | / 6
766 %                 | -2, 1, -2 |
767 %
768 %        Type 19: | 1, 1, 1 |
769 %                 | 1, 1, 1 | / 3
770 %                 | 1, 1, 1 |
771 %
772 %      The first 4 are for edge detection, the next 4 are for line detection
773 %      and the last is to add a average component to the results.
774 %
775 %      Using a special type of '-1' will return all 9 pre-weighted kernels
776 %      as a multi-kernel list, so that you can use them directly (without
777 %      normalization) with the special "-set option:morphology:compose Plus"
778 %      setting to apply the full FreiChen Edge Detection Technique.
779 %
780 %      If 'type' is large it will be taken to be an actual rotation angle for
781 %      the default FreiChen (type 0) kernel.  As such  FreiChen:45  will look
782 %      like a  Sobel:45  but with 'sqrt(2)' instead of '2' values.
783 %
784 %      WARNING: The above was layed out as per
785 %          http://www.math.tau.ac.il/~turkel/notes/edge_detectors.pdf
786 %      But rotated 90 degrees so direction is from left rather than the top.
787 %      I have yet to find any secondary confirmation of the above. The only
788 %      other source found was actual source code at
789 %          http://ltswww.epfl.ch/~courstiv/exos_labos/sol3.pdf
790 %      Neigher paper defineds the kernels in a way that looks locical or
791 %      correct when taken as a whole.
792 %
793 %  Boolean Kernels
794 %
795 %    Diamond:[{radius}[,{scale}]]
796 %       Generate a diamond shaped kernel with given radius to the points.
797 %       Kernel size will again be radius*2+1 square and defaults to radius 1,
798 %       generating a 3x3 kernel that is slightly larger than a square.
799 %
800 %    Square:[{radius}[,{scale}]]
801 %       Generate a square shaped kernel of size radius*2+1, and defaulting
802 %       to a 3x3 (radius 1).
803 %
804 %    Octagon:[{radius}[,{scale}]]
805 %       Generate octagonal shaped kernel of given radius and constant scale.
806 %       Default radius is 3 producing a 7x7 kernel. A radius of 1 will result
807 %       in "Diamond" kernel.
808 %
809 %    Disk:[{radius}[,{scale}]]
810 %       Generate a binary disk, thresholded at the radius given, the radius
811 %       may be a float-point value. Final Kernel size is floor(radius)*2+1
812 %       square. A radius of 5.3 is the default.
813 %
814 %       NOTE: That a low radii Disk kernels produce the same results as
815 %       many of the previously defined kernels, but differ greatly at larger
816 %       radii.  Here is a table of equivalences...
817 %          "Disk:1"    => "Diamond", "Octagon:1", or "Cross:1"
818 %          "Disk:1.5"  => "Square"
819 %          "Disk:2"    => "Diamond:2"
820 %          "Disk:2.5"  => "Octagon"
821 %          "Disk:2.9"  => "Square:2"
822 %          "Disk:3.5"  => "Octagon:3"
823 %          "Disk:4.5"  => "Octagon:4"
824 %          "Disk:5.4"  => "Octagon:5"
825 %          "Disk:6.4"  => "Octagon:6"
826 %       All other Disk shapes are unique to this kernel, but because a "Disk"
827 %       is more circular when using a larger radius, using a larger radius is
828 %       preferred over iterating the morphological operation.
829 %
830 %    Rectangle:{geometry}
831 %       Simply generate a rectangle of 1's with the size given. You can also
832 %       specify the location of the 'control point', otherwise the closest
833 %       pixel to the center of the rectangle is selected.
834 %
835 %       Properly centered and odd sized rectangles work the best.
836 %
837 %  Symbol Dilation Kernels
838 %
839 %    These kernel is not a good general morphological kernel, but is used
840 %    more for highlighting and marking any single pixels in an image using,
841 %    a "Dilate" method as appropriate.
842 %
843 %    For the same reasons iterating these kernels does not produce the
844 %    same result as using a larger radius for the symbol.
845 %
846 %    Plus:[{radius}[,{scale}]]
847 %    Cross:[{radius}[,{scale}]]
848 %       Generate a kernel in the shape of a 'plus' or a 'cross' with
849 %       a each arm the length of the given radius (default 2).
850 %
851 %       NOTE: "plus:1" is equivalent to a "Diamond" kernel.
852 %
853 %    Ring:{radius1},{radius2}[,{scale}]
854 %       A ring of the values given that falls between the two radii.
855 %       Defaults to a ring of approximataly 3 radius in a 7x7 kernel.
856 %       This is the 'edge' pixels of the default "Disk" kernel,
857 %       More specifically, "Ring" -> "Ring:2.5,3.5,1.0"
858 %
859 %  Hit and Miss Kernels
860 %
861 %    Peak:radius1,radius2
862 %       Find any peak larger than the pixels the fall between the two radii.
863 %       The default ring of pixels is as per "Ring".
864 %    Edges
865 %       Find flat orthogonal edges of a binary shape
866 %    Corners
867 %       Find 90 degree corners of a binary shape
868 %    Diagonals:type
869 %       A special kernel to thin the 'outside' of diagonals
870 %    LineEnds:type
871 %       Find end points of lines (for pruning a skeletion)
872 %       Two types of lines ends (default to both) can be searched for
873 %         Type 0: All line ends
874 %         Type 1: single kernel for 4-conneected line ends
875 %         Type 2: single kernel for simple line ends
876 %    LineJunctions
877 %       Find three line junctions (within a skeletion)
878 %         Type 0: all line junctions
879 %         Type 1: Y Junction kernel
880 %         Type 2: Diagonal T Junction kernel
881 %         Type 3: Orthogonal T Junction kernel
882 %         Type 4: Diagonal X Junction kernel
883 %         Type 5: Orthogonal + Junction kernel
884 %    Ridges:type
885 %       Find single pixel ridges or thin lines
886 %         Type 1: Fine single pixel thick lines and ridges
887 %         Type 2: Find two pixel thick lines and ridges
888 %    ConvexHull
889 %       Octagonal Thickening Kernel, to generate convex hulls of 45 degrees
890 %    Skeleton:type
891 %       Traditional skeleton generating kernels.
892 %         Type 1: Tradional Skeleton kernel (4 connected skeleton)
893 %         Type 2: HIPR2 Skeleton kernel (8 connected skeleton)
894 %         Type 3: Thinning skeleton based on a ressearch paper by
895 %                 Dan S. Bloomberg (Default Type)
896 %    ThinSE:type
897 %       A huge variety of Thinning Kernels designed to preserve conectivity.
898 %       many other kernel sets use these kernels as source definitions.
899 %       Type numbers are 41-49, 81-89, 481, and 482 which are based on
900 %       the super and sub notations used in the source research paper.
901 %
902 %  Distance Measuring Kernels
903 %
904 %    Different types of distance measuring methods, which are used with the
905 %    a 'Distance' morphology method for generating a gradient based on
906 %    distance from an edge of a binary shape, though there is a technique
907 %    for handling a anti-aliased shape.
908 %
909 %    See the 'Distance' Morphological Method, for information of how it is
910 %    applied.
911 %
912 %    Chebyshev:[{radius}][x{scale}[%!]]
913 %       Chebyshev Distance (also known as Tchebychev or Chessboard distance)
914 %       is a value of one to any neighbour, orthogonal or diagonal. One why
915 %       of thinking of it is the number of squares a 'King' or 'Queen' in
916 %       chess needs to traverse reach any other position on a chess board.
917 %       It results in a 'square' like distance function, but one where
918 %       diagonals are given a value that is closer than expected.
919 %
920 %    Manhattan:[{radius}][x{scale}[%!]]
921 %       Manhattan Distance (also known as Rectilinear, City Block, or the Taxi
922 %       Cab distance metric), it is the distance needed when you can only
923 %       travel in horizontal or vertical directions only.  It is the
924 %       distance a 'Rook' in chess would have to travel, and results in a
925 %       diamond like distances, where diagonals are further than expected.
926 %
927 %    Octagonal:[{radius}][x{scale}[%!]]
928 %       An interleving of Manhatten and Chebyshev metrics producing an
929 %       increasing octagonally shaped distance.  Distances matches those of
930 %       the "Octagon" shaped kernel of the same radius.  The minimum radius
931 %       and default is 2, producing a 5x5 kernel.
932 %
933 %    Euclidean:[{radius}][x{scale}[%!]]
934 %       Euclidean distance is the 'direct' or 'as the crow flys' distance.
935 %       However by default the kernel size only has a radius of 1, which
936 %       limits the distance to 'Knight' like moves, with only orthogonal and
937 %       diagonal measurements being correct.  As such for the default kernel
938 %       you will get octagonal like distance function.
939 %
940 %       However using a larger radius such as "Euclidean:4" you will get a
941 %       much smoother distance gradient from the edge of the shape. Especially
942 %       if the image is pre-processed to include any anti-aliasing pixels.
943 %       Of course a larger kernel is slower to use, and not always needed.
944 %
945 %    The first three Distance Measuring Kernels will only generate distances
946 %    of exact multiples of {scale} in binary images. As such you can use a
947 %    scale of 1 without loosing any information.  However you also need some
948 %    scaling when handling non-binary anti-aliased shapes.
949 %
950 %    The "Euclidean" Distance Kernel however does generate a non-integer
951 %    fractional results, and as such scaling is vital even for binary shapes.
952 %
953 */
954
955 MagickExport KernelInfo *AcquireKernelBuiltIn(const KernelInfoType type,
956    const GeometryInfo *args)
957 {
958   KernelInfo
959     *kernel;
960
961   register ssize_t
962     i;
963
964   register ssize_t
965     u,
966     v;
967
968   double
969     nan = sqrt((double)-1.0);  /* Special Value : Not A Number */
970
971   /* Generate a new empty kernel if needed */
972   kernel=(KernelInfo *) NULL;
973   switch(type) {
974     case UndefinedKernel:    /* These should not call this function */
975     case UserDefinedKernel:
976       assert("Should not call this function" != (char *)NULL);
977       break;
978     case LaplacianKernel:   /* Named Descrete Convolution Kernels */
979     case SobelKernel:       /* these are defined using other kernels */
980     case RobertsKernel:
981     case PrewittKernel:
982     case CompassKernel:
983     case KirschKernel:
984     case FreiChenKernel:
985     case EdgesKernel:       /* Hit and Miss kernels */
986     case CornersKernel:
987     case DiagonalsKernel:
988     case LineEndsKernel:
989     case LineJunctionsKernel:
990     case RidgesKernel:
991     case ConvexHullKernel:
992     case SkeletonKernel:
993     case ThinSEKernel:
994       break;               /* A pre-generated kernel is not needed */
995 #if 0
996     /* set to 1 to do a compile-time check that we haven't missed anything */
997     case UnityKernel:
998     case GaussianKernel:
999     case DoGKernel:
1000     case LoGKernel:
1001     case BlurKernel:
1002     case CometKernel:
1003     case BinomialKernel:
1004     case DiamondKernel:
1005     case SquareKernel:
1006     case RectangleKernel:
1007     case OctagonKernel:
1008     case DiskKernel:
1009     case PlusKernel:
1010     case CrossKernel:
1011     case RingKernel:
1012     case PeaksKernel:
1013     case ChebyshevKernel:
1014     case ManhattanKernel:
1015     case OctangonalKernel:
1016     case EuclideanKernel:
1017 #else
1018     default:
1019 #endif
1020       /* Generate the base Kernel Structure */
1021       kernel=(KernelInfo *) AcquireMagickMemory(sizeof(*kernel));
1022       if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1023         return(kernel);
1024       (void) ResetMagickMemory(kernel,0,sizeof(*kernel));
1025       kernel->minimum = kernel->maximum = kernel->angle = 0.0;
1026       kernel->negative_range = kernel->positive_range = 0.0;
1027       kernel->type = type;
1028       kernel->next = (KernelInfo *) NULL;
1029       kernel->signature = MagickSignature;
1030       break;
1031   }
1032
1033   switch(type) {
1034     /*
1035       Convolution Kernels
1036     */
1037     case UnityKernel:
1038       {
1039         kernel->height = kernel->width = (size_t) 1;
1040         kernel->x = kernel->y = (ssize_t) 0;
1041         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1042           AcquireAlignedMemory(1,sizeof(*kernel->values)));
1043         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1044           return(DestroyKernelInfo(kernel));
1045         kernel->maximum = kernel->values[0] = args->rho;
1046         break;
1047       }
1048       break;
1049     case GaussianKernel:
1050     case DoGKernel:
1051     case LoGKernel:
1052       { double
1053           sigma = fabs(args->sigma),
1054           sigma2 = fabs(args->xi),
1055           A, B, R;
1056
1057         if ( args->rho >= 1.0 )
1058           kernel->width = (size_t)args->rho*2+1;
1059         else if ( (type != DoGKernel) || (sigma >= sigma2) )
1060           kernel->width = GetOptimalKernelWidth2D(args->rho,sigma);
1061         else
1062           kernel->width = GetOptimalKernelWidth2D(args->rho,sigma2);
1063         kernel->height = kernel->width;
1064         kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1065         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1066           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1067           sizeof(*kernel->values)));
1068         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1069           return(DestroyKernelInfo(kernel));
1070
1071         /* WARNING: The following generates a 'sampled gaussian' kernel.
1072          * What we really want is a 'discrete gaussian' kernel.
1073          *
1074          * How to do this is I don't know, but appears to be basied on the
1075          * Error Function 'erf()' (intergral of a gaussian)
1076          */
1077
1078         if ( type == GaussianKernel || type == DoGKernel )
1079           { /* Calculate a Gaussian,  OR positive half of a DoG */
1080             if ( sigma > MagickEpsilon )
1081               { A = 1.0/(2.0*sigma*sigma);  /* simplify loop expressions */
1082                 B = (double) (1.0/(Magick2PI*sigma*sigma));
1083                 for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1084                   for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1085                       kernel->values[i] = exp(-((double)(u*u+v*v))*A)*B;
1086               }
1087             else /* limiting case - a unity (normalized Dirac) kernel */
1088               { (void) ResetMagickMemory(kernel->values,0, (size_t)
1089                   kernel->width*kernel->height*sizeof(*kernel->values));
1090                 kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] = 1.0;
1091               }
1092           }
1093
1094         if ( type == DoGKernel )
1095           { /* Subtract a Negative Gaussian for "Difference of Gaussian" */
1096             if ( sigma2 > MagickEpsilon )
1097               { sigma = sigma2;                /* simplify loop expressions */
1098                 A = 1.0/(2.0*sigma*sigma);
1099                 B = (double) (1.0/(Magick2PI*sigma*sigma));
1100                 for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1101                   for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1102                     kernel->values[i] -= exp(-((double)(u*u+v*v))*A)*B;
1103               }
1104             else /* limiting case - a unity (normalized Dirac) kernel */
1105               kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] -= 1.0;
1106           }
1107
1108         if ( type == LoGKernel )
1109           { /* Calculate a Laplacian of a Gaussian - Or Mexician Hat */
1110             if ( sigma > MagickEpsilon )
1111               { A = 1.0/(2.0*sigma*sigma);  /* simplify loop expressions */
1112                 B = (double) (1.0/(MagickPI*sigma*sigma*sigma*sigma));
1113                 for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1114                   for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1115                     { R = ((double)(u*u+v*v))*A;
1116                       kernel->values[i] = (1-R)*exp(-R)*B;
1117                     }
1118               }
1119             else /* special case - generate a unity kernel */
1120               { (void) ResetMagickMemory(kernel->values,0, (size_t)
1121                   kernel->width*kernel->height*sizeof(*kernel->values));
1122                 kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] = 1.0;
1123               }
1124           }
1125
1126         /* Note the above kernels may have been 'clipped' by a user defined
1127         ** radius, producing a smaller (darker) kernel.  Also for very small
1128         ** sigma's (> 0.1) the central value becomes larger than one, and thus
1129         ** producing a very bright kernel.
1130         **
1131         ** Normalization will still be needed.
1132         */
1133
1134         /* Normalize the 2D Gaussian Kernel
1135         **
1136         ** NB: a CorrelateNormalize performs a normal Normalize if
1137         ** there are no negative values.
1138         */
1139         CalcKernelMetaData(kernel);  /* the other kernel meta-data */
1140         ScaleKernelInfo(kernel, 1.0, CorrelateNormalizeValue);
1141
1142         break;
1143       }
1144     case BlurKernel:
1145       { double
1146           sigma = fabs(args->sigma),
1147           alpha, beta;
1148
1149         if ( args->rho >= 1.0 )
1150           kernel->width = (size_t)args->rho*2+1;
1151         else
1152           kernel->width = GetOptimalKernelWidth1D(args->rho,sigma);
1153         kernel->height = 1;
1154         kernel->x = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1155         kernel->y = 0;
1156         kernel->negative_range = kernel->positive_range = 0.0;
1157         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1158           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1159           sizeof(*kernel->values)));
1160         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1161           return(DestroyKernelInfo(kernel));
1162
1163 #if 1
1164 #define KernelRank 3
1165         /* Formula derived from GetBlurKernel() in "effect.c" (plus bug fix).
1166         ** It generates a gaussian 3 times the width, and compresses it into
1167         ** the expected range.  This produces a closer normalization of the
1168         ** resulting kernel, especially for very low sigma values.
1169         ** As such while wierd it is prefered.
1170         **
1171         ** I am told this method originally came from Photoshop.
1172         **
1173         ** A properly normalized curve is generated (apart from edge clipping)
1174         ** even though we later normalize the result (for edge clipping)
1175         ** to allow the correct generation of a "Difference of Blurs".
1176         */
1177
1178         /* initialize */
1179         v = (ssize_t) (kernel->width*KernelRank-1)/2; /* start/end points to fit range */
1180         (void) ResetMagickMemory(kernel->values,0, (size_t)
1181           kernel->width*kernel->height*sizeof(*kernel->values));
1182         /* Calculate a Positive 1D Gaussian */
1183         if ( sigma > MagickEpsilon )
1184           { sigma *= KernelRank;               /* simplify loop expressions */
1185             alpha = 1.0/(2.0*sigma*sigma);
1186             beta= (double) (1.0/(MagickSQ2PI*sigma ));
1187             for ( u=-v; u <= v; u++) {
1188               kernel->values[(u+v)/KernelRank] +=
1189                               exp(-((double)(u*u))*alpha)*beta;
1190             }
1191           }
1192         else /* special case - generate a unity kernel */
1193           kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] = 1.0;
1194 #else
1195         /* Direct calculation without curve averaging
1196            This is equivelent to a KernelRank of 1 */
1197
1198         /* Calculate a Positive Gaussian */
1199         if ( sigma > MagickEpsilon )
1200           { alpha = 1.0/(2.0*sigma*sigma);    /* simplify loop expressions */
1201             beta = 1.0/(MagickSQ2PI*sigma);
1202             for ( i=0, u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1203               kernel->values[i] = exp(-((double)(u*u))*alpha)*beta;
1204           }
1205         else /* special case - generate a unity kernel */
1206           { (void) ResetMagickMemory(kernel->values,0, (size_t)
1207               kernel->width*kernel->height*sizeof(*kernel->values));
1208             kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] = 1.0;
1209           }
1210 #endif
1211         /* Note the above kernel may have been 'clipped' by a user defined
1212         ** radius, producing a smaller (darker) kernel.  Also for very small
1213         ** sigma's (> 0.1) the central value becomes larger than one, as a
1214         ** result of not generating a actual 'discrete' kernel, and thus
1215         ** producing a very bright 'impulse'.
1216         **
1217         ** Becuase of these two factors Normalization is required!
1218         */
1219
1220         /* Normalize the 1D Gaussian Kernel
1221         **
1222         ** NB: a CorrelateNormalize performs a normal Normalize if
1223         ** there are no negative values.
1224         */
1225         CalcKernelMetaData(kernel);  /* the other kernel meta-data */
1226         ScaleKernelInfo(kernel, 1.0, CorrelateNormalizeValue);
1227
1228         /* rotate the 1D kernel by given angle */
1229         RotateKernelInfo(kernel, args->xi );
1230         break;
1231       }
1232     case CometKernel:
1233       { double
1234           sigma = fabs(args->sigma),
1235           A;
1236
1237         if ( args->rho < 1.0 )
1238           kernel->width = (GetOptimalKernelWidth1D(args->rho,sigma)-1)/2+1;
1239         else
1240           kernel->width = (size_t)args->rho;
1241         kernel->x = kernel->y = 0;
1242         kernel->height = 1;
1243         kernel->negative_range = kernel->positive_range = 0.0;
1244         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1245           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1246           sizeof(*kernel->values)));
1247         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1248           return(DestroyKernelInfo(kernel));
1249
1250         /* A comet blur is half a 1D gaussian curve, so that the object is
1251         ** blurred in one direction only.  This may not be quite the right
1252         ** curve to use so may change in the future. The function must be
1253         ** normalised after generation, which also resolves any clipping.
1254         **
1255         ** As we are normalizing and not subtracting gaussians,
1256         ** there is no need for a divisor in the gaussian formula
1257         **
1258         ** It is less comples
1259         */
1260         if ( sigma > MagickEpsilon )
1261           {
1262 #if 1
1263 #define KernelRank 3
1264             v = (ssize_t) kernel->width*KernelRank; /* start/end points */
1265             (void) ResetMagickMemory(kernel->values,0, (size_t)
1266               kernel->width*sizeof(*kernel->values));
1267             sigma *= KernelRank;            /* simplify the loop expression */
1268             A = 1.0/(2.0*sigma*sigma);
1269             /* B = 1.0/(MagickSQ2PI*sigma); */
1270             for ( u=0; u < v; u++) {
1271               kernel->values[u/KernelRank] +=
1272                   exp(-((double)(u*u))*A);
1273               /*  exp(-((double)(i*i))/2.0*sigma*sigma)/(MagickSQ2PI*sigma); */
1274             }
1275             for (i=0; i < (ssize_t) kernel->width; i++)
1276               kernel->positive_range += kernel->values[i];
1277 #else
1278             A = 1.0/(2.0*sigma*sigma);     /* simplify the loop expression */
1279             /* B = 1.0/(MagickSQ2PI*sigma); */
1280             for ( i=0; i < (ssize_t) kernel->width; i++)
1281               kernel->positive_range +=
1282                 kernel->values[i] = exp(-((double)(i*i))*A);
1283                 /* exp(-((double)(i*i))/2.0*sigma*sigma)/(MagickSQ2PI*sigma); */
1284 #endif
1285           }
1286         else /* special case - generate a unity kernel */
1287           { (void) ResetMagickMemory(kernel->values,0, (size_t)
1288               kernel->width*kernel->height*sizeof(*kernel->values));
1289             kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] = 1.0;
1290             kernel->positive_range = 1.0;
1291           }
1292
1293         kernel->minimum = 0.0;
1294         kernel->maximum = kernel->values[0];
1295         kernel->negative_range = 0.0;
1296
1297         ScaleKernelInfo(kernel, 1.0, NormalizeValue); /* Normalize */
1298         RotateKernelInfo(kernel, args->xi); /* Rotate by angle */
1299         break;
1300       }
1301     case BinomialKernel:
1302       {
1303         size_t
1304           order_f;
1305
1306         if (args->rho < 1.0)
1307           kernel->width = kernel->height = 3;  /* default radius = 1 */
1308         else
1309           kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
1310         kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1311
1312         order_f = fact(kernel->width-1);
1313
1314         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1315           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1316           sizeof(*kernel->values)));
1317         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1318           return(DestroyKernelInfo(kernel));
1319
1320         /* set all kernel values within diamond area to scale given */
1321         for ( i=0, v=0; v < (ssize_t)kernel->height; v++)
1322           { size_t
1323               alpha = order_f / ( fact((size_t) v) * fact(kernel->height-v-1) );
1324             for ( u=0; u < (ssize_t)kernel->width; u++, i++)
1325               kernel->positive_range += kernel->values[i] = (double)
1326                 (alpha * order_f / ( fact((size_t) u) * fact(kernel->height-u-1) ));
1327           }
1328         kernel->minimum = 1.0;
1329         kernel->maximum = kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width];
1330         kernel->negative_range = 0.0;
1331         break;
1332       }
1333
1334     /*
1335       Convolution Kernels - Well Known Named Constant Kernels
1336     */
1337     case LaplacianKernel:
1338       { switch ( (int) args->rho ) {
1339           case 0:
1340           default: /* laplacian square filter -- default */
1341             kernel=ParseKernelArray("3: -1,-1,-1  -1,8,-1  -1,-1,-1");
1342             break;
1343           case 1:  /* laplacian diamond filter */
1344             kernel=ParseKernelArray("3: 0,-1,0  -1,4,-1  0,-1,0");
1345             break;
1346           case 2:
1347             kernel=ParseKernelArray("3: -2,1,-2  1,4,1  -2,1,-2");
1348             break;
1349           case 3:
1350             kernel=ParseKernelArray("3: 1,-2,1  -2,4,-2  1,-2,1");
1351             break;
1352           case 5:   /* a 5x5 laplacian */
1353             kernel=ParseKernelArray(
1354               "5: -4,-1,0,-1,-4  -1,2,3,2,-1  0,3,4,3,0  -1,2,3,2,-1  -4,-1,0,-1,-4");
1355             break;
1356           case 7:   /* a 7x7 laplacian */
1357             kernel=ParseKernelArray(
1358               "7:-10,-5,-2,-1,-2,-5,-10 -5,0,3,4,3,0,-5 -2,3,6,7,6,3,-2 -1,4,7,8,7,4,-1 -2,3,6,7,6,3,-2 -5,0,3,4,3,0,-5 -10,-5,-2,-1,-2,-5,-10" );
1359             break;
1360           case 15:  /* a 5x5 LoG (sigma approx 1.4) */
1361             kernel=ParseKernelArray(
1362               "5: 0,0,-1,0,0  0,-1,-2,-1,0  -1,-2,16,-2,-1  0,-1,-2,-1,0  0,0,-1,0,0");
1363             break;
1364           case 19:  /* a 9x9 LoG (sigma approx 1.4) */
1365             /* http://www.cscjournals.org/csc/manuscript/Journals/IJIP/volume3/Issue1/IJIP-15.pdf */
1366             kernel=ParseKernelArray(
1367               "9: 0,-1,-1,-2,-2,-2,-1,-1,0  -1,-2,-4,-5,-5,-5,-4,-2,-1  -1,-4,-5,-3,-0,-3,-5,-4,-1  -2,-5,-3,12,24,12,-3,-5,-2  -2,-5,-0,24,40,24,-0,-5,-2  -2,-5,-3,12,24,12,-3,-5,-2  -1,-4,-5,-3,-0,-3,-5,-4,-1  -1,-2,-4,-5,-5,-5,-4,-2,-1  0,-1,-1,-2,-2,-2,-1,-1,0");
1368             break;
1369         }
1370         if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1371           return(kernel);
1372         kernel->type = type;
1373         break;
1374       }
1375     case SobelKernel:
1376       { /* Simple Sobel Kernel */
1377         kernel=ParseKernelArray("3: 1,0,-1  2,0,-2  1,0,-1");
1378         if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1379           return(kernel);
1380         kernel->type = type;
1381         RotateKernelInfo(kernel, args->rho);
1382         break;
1383       }
1384     case RobertsKernel:
1385       {
1386         kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,0  1,-1,0  0,0,0");
1387         if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1388           return(kernel);
1389         kernel->type = type;
1390         RotateKernelInfo(kernel, args->rho);
1391         break;
1392       }
1393     case PrewittKernel:
1394       {
1395         kernel=ParseKernelArray("3: 1,0,-1  1,0,-1  1,0,-1");
1396         if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1397           return(kernel);
1398         kernel->type = type;
1399         RotateKernelInfo(kernel, args->rho);
1400         break;
1401       }
1402     case CompassKernel:
1403       {
1404         kernel=ParseKernelArray("3: 1,1,-1  1,-2,-1  1,1,-1");
1405         if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1406           return(kernel);
1407         kernel->type = type;
1408         RotateKernelInfo(kernel, args->rho);
1409         break;
1410       }
1411     case KirschKernel:
1412       {
1413         kernel=ParseKernelArray("3: 5,-3,-3  5,0,-3  5,-3,-3");
1414         if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1415           return(kernel);
1416         kernel->type = type;
1417         RotateKernelInfo(kernel, args->rho);
1418         break;
1419       }
1420     case FreiChenKernel:
1421       /* Direction is set to be left to right positive */
1422       /* http://www.math.tau.ac.il/~turkel/notes/edge_detectors.pdf -- RIGHT? */
1423       /* http://ltswww.epfl.ch/~courstiv/exos_labos/sol3.pdf -- WRONG? */
1424       { switch ( (int) args->rho ) {
1425           default:
1426           case 0:
1427             kernel=ParseKernelArray("3: 1,0,-1  2,0,-2  1,0,-1");
1428             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1429               return(kernel);
1430             kernel->type = type;
1431             kernel->values[3] = +(MagickRealType) MagickSQ2;
1432             kernel->values[5] = -(MagickRealType) MagickSQ2;
1433             CalcKernelMetaData(kernel);     /* recalculate meta-data */
1434             break;
1435           case 2:
1436             kernel=ParseKernelArray("3: 1,2,0  2,0,-2  0,-2,-1");
1437             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1438               return(kernel);
1439             kernel->type = type;
1440             kernel->values[1] = kernel->values[3]= +(MagickRealType) MagickSQ2;
1441             kernel->values[5] = kernel->values[7]= -(MagickRealType) MagickSQ2;
1442             CalcKernelMetaData(kernel);     /* recalculate meta-data */
1443             ScaleKernelInfo(kernel, (double) (1.0/2.0*MagickSQ2), NoValue);
1444             break;
1445           case 10:
1446             kernel=AcquireKernelInfo("FreiChen:11;FreiChen:12;FreiChen:13;FreiChen:14;FreiChen:15;FreiChen:16;FreiChen:17;FreiChen:18;FreiChen:19");
1447             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1448               return(kernel);
1449             break;
1450           case 1:
1451           case 11:
1452             kernel=ParseKernelArray("3: 1,0,-1  2,0,-2  1,0,-1");
1453             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1454               return(kernel);
1455             kernel->type = type;
1456             kernel->values[3] = +(MagickRealType) MagickSQ2;
1457             kernel->values[5] = -(MagickRealType) MagickSQ2;
1458             CalcKernelMetaData(kernel);     /* recalculate meta-data */
1459             ScaleKernelInfo(kernel, (double) (1.0/2.0*MagickSQ2), NoValue);
1460             break;
1461           case 12:
1462             kernel=ParseKernelArray("3: 1,2,1  0,0,0  1,2,1");
1463             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1464               return(kernel);
1465             kernel->type = type;
1466             kernel->values[1] = +(MagickRealType) MagickSQ2;
1467             kernel->values[7] = +(MagickRealType) MagickSQ2;
1468             CalcKernelMetaData(kernel);
1469             ScaleKernelInfo(kernel, (double) (1.0/2.0*MagickSQ2), NoValue);
1470             break;
1471           case 13:
1472             kernel=ParseKernelArray("3: 2,-1,0  -1,0,1  0,1,-2");
1473             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1474               return(kernel);
1475             kernel->type = type;
1476             kernel->values[0] = +(MagickRealType) MagickSQ2;
1477             kernel->values[8] = -(MagickRealType) MagickSQ2;
1478             CalcKernelMetaData(kernel);
1479             ScaleKernelInfo(kernel, (double) (1.0/2.0*MagickSQ2), NoValue);
1480             break;
1481           case 14:
1482             kernel=ParseKernelArray("3: 0,1,-2  -1,0,1  2,-1,0");
1483             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1484               return(kernel);
1485             kernel->type = type;
1486             kernel->values[2] = -(MagickRealType) MagickSQ2;
1487             kernel->values[6] = +(MagickRealType) MagickSQ2;
1488             CalcKernelMetaData(kernel);
1489             ScaleKernelInfo(kernel, (double) (1.0/2.0*MagickSQ2), NoValue);
1490             break;
1491           case 15:
1492             kernel=ParseKernelArray("3: 0,-1,0  1,0,1  0,-1,0");
1493             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1494               return(kernel);
1495             kernel->type = type;
1496             ScaleKernelInfo(kernel, 1.0/2.0, NoValue);
1497             break;
1498           case 16:
1499             kernel=ParseKernelArray("3: 1,0,-1  0,0,0  -1,0,1");
1500             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1501               return(kernel);
1502             kernel->type = type;
1503             ScaleKernelInfo(kernel, 1.0/2.0, NoValue);
1504             break;
1505           case 17:
1506             kernel=ParseKernelArray("3: 1,-2,1  -2,4,-2  -1,-2,1");
1507             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1508               return(kernel);
1509             kernel->type = type;
1510             ScaleKernelInfo(kernel, 1.0/6.0, NoValue);
1511             break;
1512           case 18:
1513             kernel=ParseKernelArray("3: -2,1,-2  1,4,1  -2,1,-2");
1514             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1515               return(kernel);
1516             kernel->type = type;
1517             ScaleKernelInfo(kernel, 1.0/6.0, NoValue);
1518             break;
1519           case 19:
1520             kernel=ParseKernelArray("3: 1,1,1  1,1,1  1,1,1");
1521             if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1522               return(kernel);
1523             kernel->type = type;
1524             ScaleKernelInfo(kernel, 1.0/3.0, NoValue);
1525             break;
1526         }
1527         if ( fabs(args->sigma) >= MagickEpsilon )
1528           /* Rotate by correctly supplied 'angle' */
1529           RotateKernelInfo(kernel, args->sigma);
1530         else if ( args->rho > 30.0 || args->rho < -30.0 )
1531           /* Rotate by out of bounds 'type' */
1532           RotateKernelInfo(kernel, args->rho);
1533         break;
1534       }
1535
1536     /*
1537       Boolean or Shaped Kernels
1538     */
1539     case DiamondKernel:
1540       {
1541         if (args->rho < 1.0)
1542           kernel->width = kernel->height = 3;  /* default radius = 1 */
1543         else
1544           kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
1545         kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1546
1547         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1548           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1549           sizeof(*kernel->values)));
1550         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1551           return(DestroyKernelInfo(kernel));
1552
1553         /* set all kernel values within diamond area to scale given */
1554         for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1555           for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1556             if ( (labs((long) u)+labs((long) v)) <= (long) kernel->x)
1557               kernel->positive_range += kernel->values[i] = args->sigma;
1558             else
1559               kernel->values[i] = nan;
1560         kernel->minimum = kernel->maximum = args->sigma;   /* a flat shape */
1561         break;
1562       }
1563     case SquareKernel:
1564     case RectangleKernel:
1565       { double
1566           scale;
1567         if ( type == SquareKernel )
1568           {
1569             if (args->rho < 1.0)
1570               kernel->width = kernel->height = 3;  /* default radius = 1 */
1571             else
1572               kernel->width = kernel->height = (size_t) (2*args->rho+1);
1573             kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1574             scale = args->sigma;
1575           }
1576         else {
1577             /* NOTE: user defaults set in "AcquireKernelInfo()" */
1578             if ( args->rho < 1.0 || args->sigma < 1.0 )
1579               return(DestroyKernelInfo(kernel));    /* invalid args given */
1580             kernel->width = (size_t)args->rho;
1581             kernel->height = (size_t)args->sigma;
1582             if ( args->xi  < 0.0 || args->xi  > (double)kernel->width ||
1583                  args->psi < 0.0 || args->psi > (double)kernel->height )
1584               return(DestroyKernelInfo(kernel));    /* invalid args given */
1585             kernel->x = (ssize_t) args->xi;
1586             kernel->y = (ssize_t) args->psi;
1587             scale = 1.0;
1588           }
1589         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1590           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1591           sizeof(*kernel->values)));
1592         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1593           return(DestroyKernelInfo(kernel));
1594
1595         /* set all kernel values to scale given */
1596         u=(ssize_t) (kernel->width*kernel->height);
1597         for ( i=0; i < u; i++)
1598             kernel->values[i] = scale;
1599         kernel->minimum = kernel->maximum = scale;   /* a flat shape */
1600         kernel->positive_range = scale*u;
1601         break;
1602       }
1603       case OctagonKernel:
1604         {
1605           if (args->rho < 1.0)
1606             kernel->width = kernel->height = 5;  /* default radius = 2 */
1607           else
1608             kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
1609           kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1610
1611           kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1612             AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1613             sizeof(*kernel->values)));
1614           if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1615             return(DestroyKernelInfo(kernel));
1616
1617           for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1618             for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1619               if ( (labs((long) u)+labs((long) v)) <=
1620                         ((long)kernel->x + (long)(kernel->x/2)) )
1621                 kernel->positive_range += kernel->values[i] = args->sigma;
1622               else
1623                 kernel->values[i] = nan;
1624           kernel->minimum = kernel->maximum = args->sigma;  /* a flat shape */
1625           break;
1626         }
1627       case DiskKernel:
1628         {
1629           ssize_t
1630             limit = (ssize_t)(args->rho*args->rho);
1631
1632           if (args->rho < 0.4)           /* default radius approx 4.3 */
1633             kernel->width = kernel->height = 9L, limit = 18L;
1634           else
1635             kernel->width = kernel->height = (size_t)fabs(args->rho)*2+1;
1636           kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1637
1638           kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1639             AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1640             sizeof(*kernel->values)));
1641           if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1642             return(DestroyKernelInfo(kernel));
1643
1644           for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1645             for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1646               if ((u*u+v*v) <= limit)
1647                 kernel->positive_range += kernel->values[i] = args->sigma;
1648               else
1649                 kernel->values[i] = nan;
1650           kernel->minimum = kernel->maximum = args->sigma;   /* a flat shape */
1651           break;
1652         }
1653       case PlusKernel:
1654         {
1655           if (args->rho < 1.0)
1656             kernel->width = kernel->height = 5;  /* default radius 2 */
1657           else
1658             kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
1659           kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1660
1661           kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1662             AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1663             sizeof(*kernel->values)));
1664           if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1665             return(DestroyKernelInfo(kernel));
1666
1667           /* set all kernel values along axises to given scale */
1668           for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1669             for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1670               kernel->values[i] = (u == 0 || v == 0) ? args->sigma : nan;
1671           kernel->minimum = kernel->maximum = args->sigma;   /* a flat shape */
1672           kernel->positive_range = args->sigma*(kernel->width*2.0 - 1.0);
1673           break;
1674         }
1675       case CrossKernel:
1676         {
1677           if (args->rho < 1.0)
1678             kernel->width = kernel->height = 5;  /* default radius 2 */
1679           else
1680             kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
1681           kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1682
1683           kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1684             AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1685             sizeof(*kernel->values)));
1686           if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1687             return(DestroyKernelInfo(kernel));
1688
1689           /* set all kernel values along axises to given scale */
1690           for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1691             for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1692               kernel->values[i] = (u == v || u == -v) ? args->sigma : nan;
1693           kernel->minimum = kernel->maximum = args->sigma;   /* a flat shape */
1694           kernel->positive_range = args->sigma*(kernel->width*2.0 - 1.0);
1695           break;
1696         }
1697       /*
1698         HitAndMiss Kernels
1699       */
1700       case RingKernel:
1701       case PeaksKernel:
1702         {
1703           ssize_t
1704             limit1,
1705             limit2,
1706             scale;
1707
1708           if (args->rho < args->sigma)
1709             {
1710               kernel->width = ((size_t)args->sigma)*2+1;
1711               limit1 = (ssize_t)(args->rho*args->rho);
1712               limit2 = (ssize_t)(args->sigma*args->sigma);
1713             }
1714           else
1715             {
1716               kernel->width = ((size_t)args->rho)*2+1;
1717               limit1 = (ssize_t)(args->sigma*args->sigma);
1718               limit2 = (ssize_t)(args->rho*args->rho);
1719             }
1720           if ( limit2 <= 0 )
1721             kernel->width = 7L, limit1 = 7L, limit2 = 11L;
1722
1723           kernel->height = kernel->width;
1724           kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
1725           kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
1726             AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
1727             sizeof(*kernel->values)));
1728           if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
1729             return(DestroyKernelInfo(kernel));
1730
1731           /* set a ring of points of 'scale' ( 0.0 for PeaksKernel ) */
1732           scale = (ssize_t) (( type == PeaksKernel) ? 0.0 : args->xi);
1733           for ( i=0, v= -kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
1734             for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
1735               { ssize_t radius=u*u+v*v;
1736                 if (limit1 < radius && radius <= limit2)
1737                   kernel->positive_range += kernel->values[i] = (double) scale;
1738                 else
1739                   kernel->values[i] = nan;
1740               }
1741           kernel->minimum = kernel->maximum = (double) scale;
1742           if ( type == PeaksKernel ) {
1743             /* set the central point in the middle */
1744             kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] = 1.0;
1745             kernel->positive_range = 1.0;
1746             kernel->maximum = 1.0;
1747           }
1748           break;
1749         }
1750       case EdgesKernel:
1751         {
1752           kernel=AcquireKernelInfo("ThinSE:482");
1753           if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1754             return(kernel);
1755           kernel->type = type;
1756           ExpandMirrorKernelInfo(kernel); /* mirror expansion of kernels */
1757           break;
1758         }
1759       case CornersKernel:
1760         {
1761           kernel=AcquireKernelInfo("ThinSE:87");
1762           if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1763             return(kernel);
1764           kernel->type = type;
1765           ExpandRotateKernelInfo(kernel, 90.0); /* Expand 90 degree rotations */
1766           break;
1767         }
1768       case DiagonalsKernel:
1769         {
1770           switch ( (int) args->rho ) {
1771             case 0:
1772             default:
1773               { KernelInfo
1774                   *new_kernel;
1775                 kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,0  0,-,1  1,1,-");
1776                 if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1777                   return(kernel);
1778                 kernel->type = type;
1779                 new_kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,1  0,-,1  0,1,-");
1780                 if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1781                   return(DestroyKernelInfo(kernel));
1782                 new_kernel->type = type;
1783                 LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1784                 ExpandMirrorKernelInfo(kernel);
1785                 return(kernel);
1786               }
1787             case 1:
1788               kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,0  0,-,1  1,1,-");
1789               break;
1790             case 2:
1791               kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,1  0,-,1  0,1,-");
1792               break;
1793           }
1794           if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1795             return(kernel);
1796           kernel->type = type;
1797           RotateKernelInfo(kernel, args->sigma);
1798           break;
1799         }
1800       case LineEndsKernel:
1801         { /* Kernels for finding the end of thin lines */
1802           switch ( (int) args->rho ) {
1803             case 0:
1804             default:
1805               /* set of kernels to find all end of lines */
1806               return(AcquireKernelInfo("LineEnds:1>;LineEnds:2>"));
1807             case 1:
1808               /* kernel for 4-connected line ends - no rotation */
1809               kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,-  0,1,1  0,0,-");
1810               break;
1811           case 2:
1812               /* kernel to add for 8-connected lines - no rotation */
1813               kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,0  0,1,0  0,0,1");
1814               break;
1815           case 3:
1816               /* kernel to add for orthogonal line ends - does not find corners */
1817               kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,0  0,1,1  0,0,0");
1818               break;
1819           case 4:
1820               /* traditional line end - fails on last T end */
1821               kernel=ParseKernelArray("3: 0,0,0  0,1,-  0,0,-");
1822               break;
1823           }
1824           if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1825             return(kernel);
1826           kernel->type = type;
1827           RotateKernelInfo(kernel, args->sigma);
1828           break;
1829         }
1830       case LineJunctionsKernel:
1831         { /* kernels for finding the junctions of multiple lines */
1832           switch ( (int) args->rho ) {
1833             case 0:
1834             default:
1835               /* set of kernels to find all line junctions */
1836               return(AcquireKernelInfo("LineJunctions:1@;LineJunctions:2>"));
1837             case 1:
1838               /* Y Junction */
1839               kernel=ParseKernelArray("3: 1,-,1  -,1,-  -,1,-");
1840               break;
1841             case 2:
1842               /* Diagonal T Junctions */
1843               kernel=ParseKernelArray("3: 1,-,-  -,1,-  1,-,1");
1844               break;
1845             case 3:
1846               /* Orthogonal T Junctions */
1847               kernel=ParseKernelArray("3: -,-,-  1,1,1  -,1,-");
1848               break;
1849             case 4:
1850               /* Diagonal X Junctions */
1851               kernel=ParseKernelArray("3: 1,-,1  -,1,-  1,-,1");
1852               break;
1853             case 5:
1854               /* Orthogonal X Junctions - minimal diamond kernel */
1855               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,-  1,1,1  -,1,-");
1856               break;
1857           }
1858           if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1859             return(kernel);
1860           kernel->type = type;
1861           RotateKernelInfo(kernel, args->sigma);
1862           break;
1863         }
1864       case RidgesKernel:
1865         { /* Ridges - Ridge finding kernels */
1866           KernelInfo
1867             *new_kernel;
1868           switch ( (int) args->rho ) {
1869             case 1:
1870             default:
1871               kernel=ParseKernelArray("3x1:0,1,0");
1872               if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1873                 return(kernel);
1874               kernel->type = type;
1875               ExpandRotateKernelInfo(kernel, 90.0); /* 2 rotated kernels (symmetrical) */
1876               break;
1877             case 2:
1878               kernel=ParseKernelArray("4x1:0,1,1,0");
1879               if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1880                 return(kernel);
1881               kernel->type = type;
1882               ExpandRotateKernelInfo(kernel, 90.0); /* 4 rotated kernels */
1883
1884               /* Kernels to find a stepped 'thick' line, 4 rotates + mirrors */
1885               /* Unfortunatally we can not yet rotate a non-square kernel */
1886               /* But then we can't flip a non-symetrical kernel either */
1887               new_kernel=ParseKernelArray("4x3+1+1:0,1,1,- -,1,1,- -,1,1,0");
1888               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1889                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1890               new_kernel->type = type;
1891               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1892               new_kernel=ParseKernelArray("4x3+2+1:0,1,1,- -,1,1,- -,1,1,0");
1893               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1894                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1895               new_kernel->type = type;
1896               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1897               new_kernel=ParseKernelArray("4x3+1+1:-,1,1,0 -,1,1,- 0,1,1,-");
1898               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1899                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1900               new_kernel->type = type;
1901               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1902               new_kernel=ParseKernelArray("4x3+2+1:-,1,1,0 -,1,1,- 0,1,1,-");
1903               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1904                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1905               new_kernel->type = type;
1906               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1907               new_kernel=ParseKernelArray("3x4+1+1:0,-,- 1,1,1 1,1,1 -,-,0");
1908               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1909                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1910               new_kernel->type = type;
1911               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1912               new_kernel=ParseKernelArray("3x4+1+2:0,-,- 1,1,1 1,1,1 -,-,0");
1913               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1914                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1915               new_kernel->type = type;
1916               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1917               new_kernel=ParseKernelArray("3x4+1+1:-,-,0 1,1,1 1,1,1 0,-,-");
1918               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1919                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1920               new_kernel->type = type;
1921               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1922               new_kernel=ParseKernelArray("3x4+1+2:-,-,0 1,1,1 1,1,1 0,-,-");
1923               if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1924                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1925               new_kernel->type = type;
1926               LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1927               break;
1928           }
1929           break;
1930         }
1931       case ConvexHullKernel:
1932         {
1933           KernelInfo
1934             *new_kernel;
1935           /* first set of 8 kernels */
1936           kernel=ParseKernelArray("3: 1,1,-  1,0,-  1,-,0");
1937           if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1938             return(kernel);
1939           kernel->type = type;
1940           ExpandRotateKernelInfo(kernel, 90.0);
1941           /* append the mirror versions too - no flip function yet */
1942           new_kernel=ParseKernelArray("3: 1,1,1  1,0,-  -,-,0");
1943           if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
1944             return(DestroyKernelInfo(kernel));
1945           new_kernel->type = type;
1946           ExpandRotateKernelInfo(new_kernel, 90.0);
1947           LastKernelInfo(kernel)->next = new_kernel;
1948           break;
1949         }
1950       case SkeletonKernel:
1951         {
1952           switch ( (int) args->rho ) {
1953             case 1:
1954             default:
1955               /* Traditional Skeleton...
1956               ** A cyclically rotated single kernel
1957               */
1958               kernel=AcquireKernelInfo("ThinSE:482");
1959               if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1960                 return(kernel);
1961               kernel->type = type;
1962               ExpandRotateKernelInfo(kernel, 45.0); /* 8 rotations */
1963               break;
1964             case 2:
1965               /* HIPR Variation of the cyclic skeleton
1966               ** Corners of the traditional method made more forgiving,
1967               ** but the retain the same cyclic order.
1968               */
1969               kernel=AcquireKernelInfo("ThinSE:482; ThinSE:87x90;");
1970               if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1971                 return(kernel);
1972               if (kernel->next == (KernelInfo *) NULL)
1973                 return(DestroyKernelInfo(kernel));
1974               kernel->type = type;
1975               kernel->next->type = type;
1976               ExpandRotateKernelInfo(kernel, 90.0); /* 4 rotations of the 2 kernels */
1977               break;
1978             case 3:
1979               /* Dan Bloomberg Skeleton, from his paper on 3x3 thinning SE's
1980               ** "Connectivity-Preserving Morphological Image Thransformations"
1981               ** by Dan S. Bloomberg, available on Leptonica, Selected Papers,
1982               **   http://www.leptonica.com/papers/conn.pdf
1983               */
1984               kernel=AcquireKernelInfo(
1985                             "ThinSE:41; ThinSE:42; ThinSE:43");
1986               if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
1987                 return(kernel);
1988               kernel->type = type;
1989               kernel->next->type = type;
1990               kernel->next->next->type = type;
1991               ExpandMirrorKernelInfo(kernel); /* 12 kernels total */
1992               break;
1993            }
1994           break;
1995         }
1996       case ThinSEKernel:
1997         { /* Special kernels for general thinning, while preserving connections
1998           ** "Connectivity-Preserving Morphological Image Thransformations"
1999           ** by Dan S. Bloomberg, available on Leptonica, Selected Papers,
2000           **   http://www.leptonica.com/papers/conn.pdf
2001           ** And
2002           **   http://tpgit.github.com/Leptonica/ccthin_8c_source.html
2003           **
2004           ** Note kernels do not specify the origin pixel, allowing them
2005           ** to be used for both thickening and thinning operations.
2006           */
2007           switch ( (int) args->rho ) {
2008             /* SE for 4-connected thinning */
2009             case 41: /* SE_4_1 */
2010               kernel=ParseKernelArray("3: -,-,1  0,-,1  -,-,1");
2011               break;
2012             case 42: /* SE_4_2 */
2013               kernel=ParseKernelArray("3: -,-,1  0,-,1  -,0,-");
2014               break;
2015             case 43: /* SE_4_3 */
2016               kernel=ParseKernelArray("3: -,0,-  0,-,1  -,-,1");
2017               break;
2018             case 44: /* SE_4_4 */
2019               kernel=ParseKernelArray("3: -,0,-  0,-,1  -,0,-");
2020               break;
2021             case 45: /* SE_4_5 */
2022               kernel=ParseKernelArray("3: -,0,1  0,-,1  -,0,-");
2023               break;
2024             case 46: /* SE_4_6 */
2025               kernel=ParseKernelArray("3: -,0,-  0,-,1  -,0,1");
2026               break;
2027             case 47: /* SE_4_7 */
2028               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,1  0,-,1  -,0,-");
2029               break;
2030             case 48: /* SE_4_8 */
2031               kernel=ParseKernelArray("3: -,-,1  0,-,1  0,-,1");
2032               break;
2033             case 49: /* SE_4_9 */
2034               kernel=ParseKernelArray("3: 0,-,1  0,-,1  -,-,1");
2035               break;
2036             /* SE for 8-connected thinning - negatives of the above */
2037             case 81: /* SE_8_0 */
2038               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,-  0,-,1  -,1,-");
2039               break;
2040             case 82: /* SE_8_2 */
2041               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,-  0,-,1  0,-,-");
2042               break;
2043             case 83: /* SE_8_3 */
2044               kernel=ParseKernelArray("3: 0,-,-  0,-,1  -,1,-");
2045               break;
2046             case 84: /* SE_8_4 */
2047               kernel=ParseKernelArray("3: 0,-,-  0,-,1  0,-,-");
2048               break;
2049             case 85: /* SE_8_5 */
2050               kernel=ParseKernelArray("3: 0,-,1  0,-,1  0,-,-");
2051               break;
2052             case 86: /* SE_8_6 */
2053               kernel=ParseKernelArray("3: 0,-,-  0,-,1  0,-,1");
2054               break;
2055             case 87: /* SE_8_7 */
2056               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,-  0,-,1  0,0,-");
2057               break;
2058             case 88: /* SE_8_8 */
2059               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,-  0,-,1  0,1,-");
2060               break;
2061             case 89: /* SE_8_9 */
2062               kernel=ParseKernelArray("3: 0,1,-  0,-,1  -,1,-");
2063               break;
2064             /* Special combined SE kernels */
2065             case 423: /* SE_4_2 , SE_4_3 Combined Kernel */
2066               kernel=ParseKernelArray("3: -,-,1  0,-,-  -,0,-");
2067               break;
2068             case 823: /* SE_8_2 , SE_8_3 Combined Kernel */
2069               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,-  -,-,1  0,-,-");
2070               break;
2071             case 481: /* SE_48_1 - General Connected Corner Kernel */
2072               kernel=ParseKernelArray("3: -,1,1  0,-,1  0,0,-");
2073               break;
2074             default:
2075             case 482: /* SE_48_2 - General Edge Kernel */
2076               kernel=ParseKernelArray("3: 0,-,1  0,-,1  0,-,1");
2077               break;
2078           }
2079           if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
2080             return(kernel);
2081           kernel->type = type;
2082           RotateKernelInfo(kernel, args->sigma);
2083           break;
2084         }
2085       /*
2086         Distance Measuring Kernels
2087       */
2088       case ChebyshevKernel:
2089         {
2090           if (args->rho < 1.0)
2091             kernel->width = kernel->height = 3;  /* default radius = 1 */
2092           else
2093             kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
2094           kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
2095
2096           kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
2097             AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
2098             sizeof(*kernel->values)));
2099           if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
2100             return(DestroyKernelInfo(kernel));
2101
2102           for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
2103             for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
2104               kernel->positive_range += ( kernel->values[i] =
2105                   args->sigma*MagickMax(fabs((double)u),fabs((double)v)) );
2106           kernel->maximum = kernel->values[0];
2107           break;
2108         }
2109       case ManhattanKernel:
2110         {
2111           if (args->rho < 1.0)
2112             kernel->width = kernel->height = 3;  /* default radius = 1 */
2113           else
2114             kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
2115           kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
2116
2117           kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
2118             AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
2119             sizeof(*kernel->values)));
2120           if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
2121             return(DestroyKernelInfo(kernel));
2122
2123           for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
2124             for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
2125               kernel->positive_range += ( kernel->values[i] =
2126                   args->sigma*(labs((long) u)+labs((long) v)) );
2127           kernel->maximum = kernel->values[0];
2128           break;
2129         }
2130       case OctagonalKernel:
2131       {
2132         if (args->rho < 2.0)
2133           kernel->width = kernel->height = 5;  /* default/minimum radius = 2 */
2134         else
2135           kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
2136         kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
2137
2138         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
2139           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
2140           sizeof(*kernel->values)));
2141         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
2142           return(DestroyKernelInfo(kernel));
2143
2144         for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
2145           for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
2146             {
2147               double
2148                 r1 = MagickMax(fabs((double)u),fabs((double)v)),
2149                 r2 = floor((double)(labs((long)u)+labs((long)v)+1)/1.5);
2150               kernel->positive_range += kernel->values[i] =
2151                         args->sigma*MagickMax(r1,r2);
2152             }
2153         kernel->maximum = kernel->values[0];
2154         break;
2155       }
2156     case EuclideanKernel:
2157       {
2158         if (args->rho < 1.0)
2159           kernel->width = kernel->height = 3;  /* default radius = 1 */
2160         else
2161           kernel->width = kernel->height = ((size_t)args->rho)*2+1;
2162         kernel->x = kernel->y = (ssize_t) (kernel->width-1)/2;
2163
2164         kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
2165           AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*
2166           sizeof(*kernel->values)));
2167         if (kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
2168           return(DestroyKernelInfo(kernel));
2169
2170         for ( i=0, v=-kernel->y; v <= (ssize_t)kernel->y; v++)
2171           for ( u=-kernel->x; u <= (ssize_t)kernel->x; u++, i++)
2172             kernel->positive_range += ( kernel->values[i] =
2173               args->sigma*sqrt((double)(u*u+v*v)) );
2174         kernel->maximum = kernel->values[0];
2175         break;
2176       }
2177     default:
2178       {
2179         /* No-Op Kernel - Basically just a single pixel on its own */
2180         kernel=ParseKernelArray("1:1");
2181         if (kernel == (KernelInfo *) NULL)
2182           return(kernel);
2183         kernel->type = UndefinedKernel;
2184         break;
2185       }
2186       break;
2187   }
2188   return(kernel);
2189 }
2190 \f
2191 /*
2192 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2193 %                                                                             %
2194 %                                                                             %
2195 %                                                                             %
2196 %     C l o n e K e r n e l I n f o                                           %
2197 %                                                                             %
2198 %                                                                             %
2199 %                                                                             %
2200 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2201 %
2202 %  CloneKernelInfo() creates a new clone of the given Kernel List so that its
2203 %  can be modified without effecting the original.  The cloned kernel should
2204 %  be destroyed using DestoryKernelInfo() when no longer needed.
2205 %
2206 %  The format of the CloneKernelInfo method is:
2207 %
2208 %      KernelInfo *CloneKernelInfo(const KernelInfo *kernel)
2209 %
2210 %  A description of each parameter follows:
2211 %
2212 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel to be cloned
2213 %
2214 */
2215 MagickExport KernelInfo *CloneKernelInfo(const KernelInfo *kernel)
2216 {
2217   register ssize_t
2218     i;
2219
2220   KernelInfo
2221     *new_kernel;
2222
2223   assert(kernel != (KernelInfo *) NULL);
2224   new_kernel=(KernelInfo *) AcquireMagickMemory(sizeof(*kernel));
2225   if (new_kernel == (KernelInfo *) NULL)
2226     return(new_kernel);
2227   *new_kernel=(*kernel); /* copy values in structure */
2228
2229   /* replace the values with a copy of the values */
2230   new_kernel->values=(MagickRealType *) MagickAssumeAligned(
2231     AcquireAlignedMemory(kernel->width,kernel->height*sizeof(*kernel->values)));
2232   if (new_kernel->values == (MagickRealType *) NULL)
2233     return(DestroyKernelInfo(new_kernel));
2234   for (i=0; i < (ssize_t) (kernel->width*kernel->height); i++)
2235     new_kernel->values[i]=kernel->values[i];
2236
2237   /* Also clone the next kernel in the kernel list */
2238   if ( kernel->next != (KernelInfo *) NULL ) {
2239     new_kernel->next = CloneKernelInfo(kernel->next);
2240     if ( new_kernel->next == (KernelInfo *) NULL )
2241       return(DestroyKernelInfo(new_kernel));
2242   }
2243
2244   return(new_kernel);
2245 }
2246 \f
2247 /*
2248 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2249 %                                                                             %
2250 %                                                                             %
2251 %                                                                             %
2252 %     D e s t r o y K e r n e l I n f o                                       %
2253 %                                                                             %
2254 %                                                                             %
2255 %                                                                             %
2256 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2257 %
2258 %  DestroyKernelInfo() frees the memory used by a Convolution/Morphology
2259 %  kernel.
2260 %
2261 %  The format of the DestroyKernelInfo method is:
2262 %
2263 %      KernelInfo *DestroyKernelInfo(KernelInfo *kernel)
2264 %
2265 %  A description of each parameter follows:
2266 %
2267 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel to be destroyed
2268 %
2269 */
2270 MagickExport KernelInfo *DestroyKernelInfo(KernelInfo *kernel)
2271 {
2272   assert(kernel != (KernelInfo *) NULL);
2273   if ( kernel->next != (KernelInfo *) NULL )
2274     kernel->next=DestroyKernelInfo(kernel->next);
2275   kernel->values=(MagickRealType *) RelinquishAlignedMemory(kernel->values);
2276   kernel=(KernelInfo *) RelinquishMagickMemory(kernel);
2277   return(kernel);
2278 }
2279 \f
2280 /*
2281 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2282 %                                                                             %
2283 %                                                                             %
2284 %                                                                             %
2285 +     E x p a n d M i r r o r K e r n e l I n f o                             %
2286 %                                                                             %
2287 %                                                                             %
2288 %                                                                             %
2289 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2290 %
2291 %  ExpandMirrorKernelInfo() takes a single kernel, and expands it into a
2292 %  sequence of 90-degree rotated kernels but providing a reflected 180
2293 %  rotatation, before the -/+ 90-degree rotations.
2294 %
2295 %  This special rotation order produces a better, more symetrical thinning of
2296 %  objects.
2297 %
2298 %  The format of the ExpandMirrorKernelInfo method is:
2299 %
2300 %      void ExpandMirrorKernelInfo(KernelInfo *kernel)
2301 %
2302 %  A description of each parameter follows:
2303 %
2304 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel
2305 %
2306 % This function is only internel to this module, as it is not finalized,
2307 % especially with regard to non-orthogonal angles, and rotation of larger
2308 % 2D kernels.
2309 */
2310
2311 #if 0
2312 static void FlopKernelInfo(KernelInfo *kernel)
2313     { /* Do a Flop by reversing each row. */
2314       size_t
2315         y;
2316       register ssize_t
2317         x,r;
2318       register double
2319         *k,t;
2320
2321       for ( y=0, k=kernel->values; y < kernel->height; y++, k+=kernel->width)
2322         for ( x=0, r=kernel->width-1; x<kernel->width/2; x++, r--)
2323           t=k[x],  k[x]=k[r],  k[r]=t;
2324
2325       kernel->x = kernel->width - kernel->x - 1;
2326       angle = fmod(angle+180.0, 360.0);
2327     }
2328 #endif
2329
2330 static void ExpandMirrorKernelInfo(KernelInfo *kernel)
2331 {
2332   KernelInfo
2333     *clone,
2334     *last;
2335
2336   last = kernel;
2337
2338   clone = CloneKernelInfo(last);
2339   RotateKernelInfo(clone, 180);   /* flip */
2340   LastKernelInfo(last)->next = clone;
2341   last = clone;
2342
2343   clone = CloneKernelInfo(last);
2344   RotateKernelInfo(clone, 90);   /* transpose */
2345   LastKernelInfo(last)->next = clone;
2346   last = clone;
2347
2348   clone = CloneKernelInfo(last);
2349   RotateKernelInfo(clone, 180);  /* flop */
2350   LastKernelInfo(last)->next = clone;
2351
2352   return;
2353 }
2354 \f
2355 /*
2356 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2357 %                                                                             %
2358 %                                                                             %
2359 %                                                                             %
2360 +     E x p a n d R o t a t e K e r n e l I n f o                             %
2361 %                                                                             %
2362 %                                                                             %
2363 %                                                                             %
2364 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2365 %
2366 %  ExpandRotateKernelInfo() takes a kernel list, and expands it by rotating
2367 %  incrementally by the angle given, until the kernel repeats.
2368 %
2369 %  WARNING: 45 degree rotations only works for 3x3 kernels.
2370 %  While 90 degree roatations only works for linear and square kernels
2371 %
2372 %  The format of the ExpandRotateKernelInfo method is:
2373 %
2374 %      void ExpandRotateKernelInfo(KernelInfo *kernel, double angle)
2375 %
2376 %  A description of each parameter follows:
2377 %
2378 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel
2379 %
2380 %    o angle: angle to rotate in degrees
2381 %
2382 % This function is only internel to this module, as it is not finalized,
2383 % especially with regard to non-orthogonal angles, and rotation of larger
2384 % 2D kernels.
2385 */
2386
2387 /* Internal Routine - Return true if two kernels are the same */
2388 static MagickBooleanType SameKernelInfo(const KernelInfo *kernel1,
2389      const KernelInfo *kernel2)
2390 {
2391   register size_t
2392     i;
2393
2394   /* check size and origin location */
2395   if (    kernel1->width != kernel2->width
2396        || kernel1->height != kernel2->height
2397        || kernel1->x != kernel2->x
2398        || kernel1->y != kernel2->y )
2399     return MagickFalse;
2400
2401   /* check actual kernel values */
2402   for (i=0; i < (kernel1->width*kernel1->height); i++) {
2403     /* Test for Nan equivalence */
2404     if ( IfNaN(kernel1->values[i]) && !IfNaN(kernel2->values[i]) )
2405       return MagickFalse;
2406     if ( IfNaN(kernel2->values[i]) && !IfNaN(kernel1->values[i]) )
2407       return MagickFalse;
2408     /* Test actual values are equivalent */
2409     if ( fabs(kernel1->values[i] - kernel2->values[i]) >= MagickEpsilon )
2410       return MagickFalse;
2411   }
2412
2413   return MagickTrue;
2414 }
2415
2416 static void ExpandRotateKernelInfo(KernelInfo *kernel, const double angle)
2417 {
2418   KernelInfo
2419     *clone,
2420     *last;
2421
2422   last = kernel;
2423 DisableMSCWarning(4127)
2424   while(1) {
2425 RestoreMSCWarning
2426     clone = CloneKernelInfo(last);
2427     RotateKernelInfo(clone, angle);
2428     if ( SameKernelInfo(kernel, clone) != MagickFalse )
2429       break;
2430     LastKernelInfo(last)->next = clone;
2431     last = clone;
2432   }
2433   clone = DestroyKernelInfo(clone); /* kernel has repeated - junk the clone */
2434   return;
2435 }
2436 \f
2437 /*
2438 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2439 %                                                                             %
2440 %                                                                             %
2441 %                                                                             %
2442 +     C a l c M e t a K e r n a l I n f o                                     %
2443 %                                                                             %
2444 %                                                                             %
2445 %                                                                             %
2446 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2447 %
2448 %  CalcKernelMetaData() recalculate the KernelInfo meta-data of this kernel only,
2449 %  using the kernel values.  This should only ne used if it is not possible to
2450 %  calculate that meta-data in some easier way.
2451 %
2452 %  It is important that the meta-data is correct before ScaleKernelInfo() is
2453 %  used to perform kernel normalization.
2454 %
2455 %  The format of the CalcKernelMetaData method is:
2456 %
2457 %      void CalcKernelMetaData(KernelInfo *kernel, const double scale )
2458 %
2459 %  A description of each parameter follows:
2460 %
2461 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel to modify
2462 %
2463 %  WARNING: Minimum and Maximum values are assumed to include zero, even if
2464 %  zero is not part of the kernel (as in Gaussian Derived kernels). This
2465 %  however is not true for flat-shaped morphological kernels.
2466 %
2467 %  WARNING: Only the specific kernel pointed to is modified, not a list of
2468 %  multiple kernels.
2469 %
2470 % This is an internal function and not expected to be useful outside this
2471 % module.  This could change however.
2472 */
2473 static void CalcKernelMetaData(KernelInfo *kernel)
2474 {
2475   register size_t
2476     i;
2477
2478   kernel->minimum = kernel->maximum = 0.0;
2479   kernel->negative_range = kernel->positive_range = 0.0;
2480   for (i=0; i < (kernel->width*kernel->height); i++)
2481     {
2482       if ( fabs(kernel->values[i]) < MagickEpsilon )
2483         kernel->values[i] = 0.0;
2484       ( kernel->values[i] < 0)
2485           ?  ( kernel->negative_range += kernel->values[i] )
2486           :  ( kernel->positive_range += kernel->values[i] );
2487       Minimize(kernel->minimum, kernel->values[i]);
2488       Maximize(kernel->maximum, kernel->values[i]);
2489     }
2490
2491   return;
2492 }
2493 \f
2494 /*
2495 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2496 %                                                                             %
2497 %                                                                             %
2498 %                                                                             %
2499 %     M o r p h o l o g y A p p l y                                           %
2500 %                                                                             %
2501 %                                                                             %
2502 %                                                                             %
2503 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2504 %
2505 %  MorphologyApply() applies a morphological method, multiple times using
2506 %  a list of multiple kernels.  This is the method that should be called by
2507 %  other 'operators' that internally use morphology operations as part of
2508 %  their processing.
2509 %
2510 %  It is basically equivalent to as MorphologyImage() (see below) but without
2511 %  any user controls.  This allows internel programs to use this method to
2512 %  perform a specific task without possible interference by any API user
2513 %  supplied settings.
2514 %
2515 %  It is MorphologyImage() task to extract any such user controls, and
2516 %  pass them to this function for processing.
2517 %
2518 %  More specifically all given kernels should already be scaled, normalised,
2519 %  and blended appropriatally before being parred to this routine. The
2520 %  appropriate bias, and compose (typically 'UndefinedComposeOp') given.
2521 %
2522 %  The format of the MorphologyApply method is:
2523 %
2524 %      Image *MorphologyApply(const Image *image,MorphologyMethod method,
2525 %        const ssize_t iterations,const KernelInfo *kernel,
2526 %        const CompositeMethod compose,const double bias,
2527 %        ExceptionInfo *exception)
2528 %
2529 %  A description of each parameter follows:
2530 %
2531 %    o image: the source image
2532 %
2533 %    o method: the morphology method to be applied.
2534 %
2535 %    o iterations: apply the operation this many times (or no change).
2536 %                  A value of -1 means loop until no change found.
2537 %                  How this is applied may depend on the morphology method.
2538 %                  Typically this is a value of 1.
2539 %
2540 %    o channel: the channel type.
2541 %
2542 %    o kernel: An array of double representing the morphology kernel.
2543 %
2544 %    o compose: How to handle or merge multi-kernel results.
2545 %          If 'UndefinedCompositeOp' use default for the Morphology method.
2546 %          If 'NoCompositeOp' force image to be re-iterated by each kernel.
2547 %          Otherwise merge the results using the compose method given.
2548 %
2549 %    o bias: Convolution Output Bias.
2550 %
2551 %    o exception: return any errors or warnings in this structure.
2552 %
2553 */
2554 static ssize_t MorphologyPrimitive(const Image *image,Image *morphology_image,
2555   const MorphologyMethod method,const KernelInfo *kernel,const double bias,
2556   ExceptionInfo *exception)
2557 {
2558 #define MorphologyTag  "Morphology/Image"
2559
2560   CacheView
2561     *image_view,
2562     *morphology_view;
2563
2564   OffsetInfo
2565     offset;
2566
2567   register ssize_t
2568     i;
2569
2570   ssize_t
2571     y;
2572
2573   size_t
2574     *changes,
2575     changed,
2576     width;
2577
2578   MagickBooleanType
2579     status;
2580
2581   MagickOffsetType
2582     progress;
2583
2584   assert(image != (Image *) NULL);
2585   assert(image->signature == MagickSignature);
2586   assert(morphology_image != (Image *) NULL);
2587   assert(morphology_image->signature == MagickSignature);
2588   assert(kernel != (KernelInfo *) NULL);
2589   assert(kernel->signature == MagickSignature);
2590   assert(exception != (ExceptionInfo *) NULL);
2591   assert(exception->signature == MagickSignature);
2592   status=MagickTrue;
2593   progress=0;
2594   image_view=AcquireVirtualCacheView(image,exception);
2595   morphology_view=AcquireAuthenticCacheView(morphology_image,exception);
2596   width=image->columns+kernel->width-1;
2597   switch (method)
2598   {
2599     case ConvolveMorphology:
2600     case DilateMorphology:
2601     case DilateIntensityMorphology:
2602     case IterativeDistanceMorphology:
2603     {
2604       /*
2605         Kernel needs to used with reflection about origin.
2606       */
2607       offset.x=(ssize_t) kernel->width-kernel->x-1;
2608       offset.y=(ssize_t) kernel->height-kernel->y-1;
2609       break;
2610     }
2611     case ErodeMorphology:
2612     case ErodeIntensityMorphology:
2613     case HitAndMissMorphology:
2614     case ThinningMorphology:
2615     case ThickenMorphology:
2616     {
2617       offset.x=kernel->x;
2618       offset.y=kernel->y;
2619       break;
2620     }
2621     default:
2622     {
2623       assert("Not a Primitive Morphology Method" != (char *) NULL);
2624       break;
2625     }
2626   }
2627   changed=0;
2628   changes=(size_t *) AcquireQuantumMemory(GetOpenMPMaximumThreads(),
2629     sizeof(*changes));
2630   if (changes == (size_t *) NULL)
2631     ThrowFatalException(ResourceLimitFatalError,"MemoryAllocationFailed");
2632   for (i=0; i < (ssize_t) GetOpenMPMaximumThreads(); i++)
2633     changes[i]=0;
2634   if ((method == ConvolveMorphology) && (kernel->width == 1))
2635     {
2636       const int
2637         id = GetOpenMPThreadId();
2638
2639       register ssize_t
2640         x;
2641
2642       /*
2643         Special handling (for speed) of vertical (blur) kernels.  This performs
2644         its handling in columns rather than in rows.  This is only done
2645         for convolve as it is the only method that generates very large 1-D
2646         vertical kernels (such as a 'BlurKernel')
2647      */
2648 #if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
2649      #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(progress,status) \
2650        magick_threads(image,morphology_image,image->columns,1)
2651 #endif
2652       for (x=0; x < (ssize_t) image->columns; x++)
2653       {
2654         register const Quantum
2655           *restrict p;
2656
2657         register Quantum
2658           *restrict q;
2659
2660         register ssize_t
2661           y;
2662
2663         ssize_t
2664           center;
2665
2666         if (status == MagickFalse)
2667           continue;
2668         p=GetCacheViewVirtualPixels(image_view,x,-offset.y,1,image->rows+
2669           kernel->height-1,exception);
2670         q=GetCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,x,0,1,
2671           morphology_image->rows,exception);
2672         if ((p == (const Quantum *) NULL) || (q == (Quantum *) NULL))
2673           {
2674             status=MagickFalse;
2675             continue;
2676           }
2677         center=(ssize_t) GetPixelChannels(image)*offset.y;
2678         for (y=0; y < (ssize_t) image->rows; y++)
2679         {
2680           register ssize_t
2681             i;
2682
2683           for (i=0; i < (ssize_t) GetPixelChannels(image); i++)
2684           {
2685             double
2686               alpha,
2687               gamma,
2688               pixel;
2689
2690             PixelChannel
2691               channel;
2692
2693             PixelTrait
2694               morphology_traits,
2695               traits;
2696
2697             register const MagickRealType
2698               *restrict k;
2699
2700             register const Quantum
2701               *restrict pixels;
2702
2703             register ssize_t
2704               u;
2705
2706             size_t
2707               count;
2708
2709             ssize_t
2710               v;
2711
2712             channel=GetPixelChannelChannel(image,i);
2713             traits=GetPixelChannelTraits(image,channel);
2714             morphology_traits=GetPixelChannelTraits(morphology_image,channel);
2715             if ((traits == UndefinedPixelTrait) ||
2716                 (morphology_traits == UndefinedPixelTrait))
2717               continue;
2718             if (((morphology_traits & CopyPixelTrait) != 0) ||
2719                 (GetPixelReadMask(image,p+center) == 0))
2720               {
2721                 SetPixelChannel(morphology_image,channel,p[center+i],q);
2722                 continue;
2723               }
2724             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->height-1]);
2725             pixels=p;
2726             pixel=bias;
2727             count=0;
2728             if ((morphology_traits & BlendPixelTrait) == 0)
2729               {
2730                 /*
2731                   No alpha blending.
2732                 */
2733                 for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
2734                 {
2735                   for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
2736                   {
2737                     if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
2738                       {
2739                         pixel+=(*k)*pixels[i];
2740                         count++;
2741                       }
2742                     k--;
2743                     pixels+=GetPixelChannels(image);
2744                   }
2745                 }
2746                 if (fabs(pixel-p[center+i]) > MagickEpsilon)
2747                   changes[id]++;
2748                 gamma=(double) kernel->height*kernel->width/count;
2749                 SetPixelChannel(morphology_image,channel,ClampToQuantum(gamma*
2750                   pixel),q);
2751                 continue;
2752               }
2753             /*
2754               Alpha blending.
2755             */
2756             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
2757             {
2758               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
2759               {
2760                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
2761                   {
2762                     alpha=(double) (QuantumScale*GetPixelAlpha(image,pixels));
2763                     pixel+=(*k)*alpha*pixels[i];
2764                     count++;
2765                   }
2766                 k--;
2767                 pixels+=GetPixelChannels(image);
2768               }
2769             }
2770             if (fabs(pixel-p[center+i]) > MagickEpsilon)
2771               changes[id]++;
2772             gamma=(double) kernel->height*kernel->width/count;
2773             SetPixelChannel(morphology_image,channel,ClampToQuantum(gamma*
2774               pixel),q);
2775           }
2776           p+=GetPixelChannels(image);
2777           q+=GetPixelChannels(morphology_image);
2778         }
2779         if (SyncCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,exception) == MagickFalse)
2780           status=MagickFalse;
2781         if (image->progress_monitor != (MagickProgressMonitor) NULL)
2782           {
2783             MagickBooleanType
2784               proceed;
2785
2786 #if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
2787             #pragma omp critical (MagickCore_MorphologyPrimitive)
2788 #endif
2789             proceed=SetImageProgress(image,MorphologyTag,progress++,
2790               image->rows);
2791             if (proceed == MagickFalse)
2792               status=MagickFalse;
2793           }
2794       }
2795       morphology_image->type=image->type;
2796       morphology_view=DestroyCacheView(morphology_view);
2797       image_view=DestroyCacheView(image_view);
2798       for (i=0; i < (ssize_t) GetOpenMPMaximumThreads(); i++)
2799         changed+=changes[i];
2800       changes=(size_t *) RelinquishMagickMemory(changes);
2801       return(status ? (ssize_t) changed : 0);
2802     }
2803   /*
2804     Normal handling of horizontal or rectangular kernels (row by row).
2805   */
2806 #if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
2807   #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(progress,status) \
2808     magick_threads(image,morphology_image,image->rows,1)
2809 #endif
2810   for (y=0; y < (ssize_t) image->rows; y++)
2811   {
2812     const int
2813       id = GetOpenMPThreadId();
2814
2815     register const Quantum
2816       *restrict p;
2817
2818     register Quantum
2819       *restrict q;
2820
2821     register ssize_t
2822       x;
2823
2824     ssize_t
2825       center;
2826
2827     if (status == MagickFalse)
2828       continue;
2829     p=GetCacheViewVirtualPixels(image_view,-offset.x,y-offset.y,width,
2830       kernel->height,exception);
2831     q=GetCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,0,y,morphology_image->columns,
2832       1,exception);
2833     if ((p == (const Quantum *) NULL) || (q == (Quantum *) NULL))
2834       {
2835         status=MagickFalse;
2836         continue;
2837       }
2838     center=(ssize_t) (GetPixelChannels(image)*width*offset.y+
2839       GetPixelChannels(image)*offset.x);
2840     for (x=0; x < (ssize_t) image->columns; x++)
2841     {
2842       register ssize_t
2843         i;
2844
2845       for (i=0; i < (ssize_t) GetPixelChannels(image); i++)
2846       {
2847         double
2848           alpha,
2849           gamma,
2850           maximum,
2851           minimum,
2852           pixel;
2853
2854         PixelChannel
2855           channel;
2856
2857         PixelTrait
2858           morphology_traits,
2859           traits;
2860
2861         register const MagickRealType
2862           *restrict k;
2863
2864         register const Quantum
2865           *restrict pixels;
2866
2867         register ssize_t
2868           u;
2869
2870         size_t
2871           count;
2872
2873         ssize_t
2874           v;
2875
2876         channel=GetPixelChannelChannel(image,i);
2877         traits=GetPixelChannelTraits(image,channel);
2878         morphology_traits=GetPixelChannelTraits(morphology_image,channel);
2879         if ((traits == UndefinedPixelTrait) ||
2880             (morphology_traits == UndefinedPixelTrait))
2881           continue;
2882         if (((morphology_traits & CopyPixelTrait) != 0) ||
2883             (GetPixelReadMask(image,p+center) == 0))
2884           {
2885             SetPixelChannel(morphology_image,channel,p[center+i],q);
2886             continue;
2887           }
2888         pixels=p;
2889         maximum=0.0;
2890         minimum=(double) QuantumRange;
2891         count=kernel->width*kernel->height;
2892         switch (method)
2893         {
2894           case ConvolveMorphology: pixel=bias; break;
2895           case HitAndMissMorphology: pixel=(double) QuantumRange; break;
2896           case ThinningMorphology: pixel=(double) QuantumRange; break;
2897           case ThickenMorphology: pixel=(double) QuantumRange; break;
2898           case ErodeMorphology: pixel=(double) QuantumRange; break;
2899           case DilateMorphology: pixel=0.0; break;
2900           case ErodeIntensityMorphology:
2901           case DilateIntensityMorphology:
2902           case IterativeDistanceMorphology:
2903           {
2904             pixel=(double) p[center+i];
2905             break;
2906           }
2907           default: pixel=0; break;
2908         }
2909         switch (method)
2910         {
2911           case ConvolveMorphology:
2912           {
2913             /*
2914                Weighted Average of pixels using reflected kernel
2915
2916                For correct working of this operation for asymetrical
2917                kernels, the kernel needs to be applied in its reflected form.
2918                That is its values needs to be reversed.
2919
2920                Correlation is actually the same as this but without reflecting
2921                the kernel, and thus 'lower-level' that Convolution.  However
2922                as Convolution is the more common method used, and it does not
2923                really cost us much in terms of processing to use a reflected
2924                kernel, so it is Convolution that is implemented.
2925
2926                Correlation will have its kernel reflected before calling
2927                this function to do a Convolve.
2928
2929                For more details of Correlation vs Convolution see
2930                  http://www.cs.umd.edu/~djacobs/CMSC426/Convolution.pdf
2931             */
2932             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->height-1]);
2933             count=0;
2934             if ((morphology_traits & BlendPixelTrait) == 0)
2935               {
2936                 /*
2937                   No alpha blending.
2938                 */
2939                 for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
2940                 {
2941                   for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
2942                   {
2943                     if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
2944                       {
2945                         pixel+=(*k)*pixels[i];
2946                         count++;
2947                       }
2948                     k--;
2949                     pixels+=GetPixelChannels(image);
2950                   }
2951                   pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
2952                 }
2953                 break;
2954               }
2955             /*
2956               Alpha blending.
2957             */
2958             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
2959             {
2960               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
2961               {
2962                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
2963                   {
2964                     alpha=(double) (QuantumScale*GetPixelAlpha(image,pixels));
2965                     pixel+=(*k)*alpha*pixels[i];
2966                     count++;
2967                   }
2968                 k--;
2969                 pixels+=GetPixelChannels(image);
2970               }
2971               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
2972             }
2973             break;
2974           }
2975           case ErodeMorphology:
2976           {
2977             /*
2978               Minimum value within kernel neighbourhood.
2979
2980               The kernel is not reflected for this operation.  In normal
2981               Greyscale Morphology, the kernel value should be added
2982               to the real value, this is currently not done, due to the
2983               nature of the boolean kernels being used.
2984             */
2985             k=kernel->values;
2986             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
2987             {
2988               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
2989               {
2990                 if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) && (*k >= 0.5))
2991                   {
2992                     if ((double) pixels[i] < pixel)
2993                       pixel=(double) pixels[i];
2994                   }
2995                 k++;
2996                 pixels+=GetPixelChannels(image);
2997               }
2998               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
2999             }
3000             break;
3001           }
3002           case DilateMorphology:
3003           {
3004             /*
3005                Maximum value within kernel neighbourhood.
3006
3007                For correct working of this operation for asymetrical kernels,
3008                the kernel needs to be applied in its reflected form.  That is
3009                its values needs to be reversed.
3010
3011                In normal Greyscale Morphology, the kernel value should be
3012                added to the real value, this is currently not done, due to the
3013                nature of the boolean kernels being used.
3014             */
3015             count=0;
3016             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->height-1]);
3017             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
3018             {
3019               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3020               {
3021                 if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) && (*k > 0.5))
3022                   {
3023                     if ((double) pixels[i] > pixel)
3024                       pixel=(double) pixels[i];
3025                     count++;
3026                   }
3027                 k--;
3028                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3029               }
3030               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3031             }
3032             break;
3033           }
3034           case HitAndMissMorphology:
3035           case ThinningMorphology:
3036           case ThickenMorphology:
3037           {
3038             /*
3039                Minimum of foreground pixel minus maxumum of background pixels.
3040
3041                The kernel is not reflected for this operation, and consists
3042                of both foreground and background pixel neighbourhoods, 0.0 for
3043                background, and 1.0 for foreground with either Nan or 0.5 values
3044                for don't care.
3045
3046                This never produces a meaningless negative result.  Such results
3047                cause Thinning/Thicken to not work correctly when used against a
3048                greyscale image.
3049             */
3050             count=0;
3051             k=kernel->values;
3052             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
3053             {
3054               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3055               {
3056                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
3057                   {
3058                     if (*k > 0.7)
3059                       {
3060                         if ((double) pixels[i] < pixel)
3061                           pixel=(double) pixels[i];
3062                       }
3063                     else
3064                       if (*k < 0.3)
3065                         {
3066                           if ((double) pixels[i] > maximum)
3067                             maximum=(double) pixels[i];
3068                         }
3069                     count++;
3070                   }
3071                 k++;
3072                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3073               }
3074               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3075             }
3076             pixel-=maximum;
3077             if (pixel < 0.0)
3078               pixel=0.0;
3079             if (method ==  ThinningMorphology)
3080               pixel=(double) p[center+i]-pixel;
3081             else
3082               if (method ==  ThickenMorphology)
3083                 pixel+=(double) p[center+i]+pixel;
3084             break;
3085           }
3086           case ErodeIntensityMorphology:
3087           {
3088             /*
3089               Select pixel with minimum intensity within kernel neighbourhood.
3090
3091               The kernel is not reflected for this operation.
3092             */
3093             count=0;
3094             k=kernel->values;
3095             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
3096             {
3097               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3098               {
3099                 if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) && (*k >= 0.5))
3100                   {
3101                     if (GetPixelIntensity(image,pixels) < minimum)
3102                       {
3103                         pixel=(double) pixels[i];
3104                         minimum=GetPixelIntensity(image,pixels);
3105                       }
3106                     count++;
3107                   }
3108                 k++;
3109                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3110               }
3111               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3112             }
3113             break;
3114           }
3115           case DilateIntensityMorphology:
3116           {
3117             /*
3118               Select pixel with maximum intensity within kernel neighbourhood.
3119
3120               The kernel is not reflected for this operation.
3121             */
3122             count=0;
3123             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->height-1]);
3124             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
3125             {
3126               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3127               {
3128                 if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) && (*k >= 0.5))
3129                   {
3130                     if (GetPixelIntensity(image,pixels) > maximum)
3131                       {
3132                         pixel=(double) pixels[i];
3133                         maximum=GetPixelIntensity(image,pixels);
3134                       }
3135                     count++;
3136                   }
3137                 k--;
3138                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3139               }
3140               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3141             }
3142             break;
3143           }
3144           case IterativeDistanceMorphology:
3145           {
3146             /*
3147                Compute th iterative distance from black edge of a white image
3148                shape.  Essentually white values are decreased to the smallest
3149                'distance from edge' it can find.
3150
3151                It works by adding kernel values to the neighbourhood, and and
3152                select the minimum value found. The kernel is rotated before
3153                use, so kernel distances match resulting distances, when a user
3154                provided asymmetric kernel is applied.
3155
3156                This code is nearly identical to True GrayScale Morphology but
3157                not quite.
3158
3159                GreyDilate Kernel values added, maximum value found Kernel is
3160                rotated before use.
3161
3162                GrayErode:  Kernel values subtracted and minimum value found No
3163                kernel rotation used.
3164
3165                Note the the Iterative Distance method is essentially a
3166                GrayErode, but with negative kernel values, and kernel rotation
3167                applied.
3168             */
3169             count=0;
3170             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->height-1]);
3171             for (v=0; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
3172             {
3173               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3174               {
3175                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
3176                   {
3177                     if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3178                       pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3179                     count++;
3180                   }
3181                 k--;
3182                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3183               }
3184               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3185             }
3186             break;
3187           }
3188           case UndefinedMorphology:
3189           default:
3190             break;
3191         }
3192         if (fabs(pixel-p[center+i]) > MagickEpsilon)
3193           changes[id]++;
3194         gamma=(double) kernel->height*kernel->width/count;
3195         SetPixelChannel(morphology_image,channel,ClampToQuantum(gamma*pixel),q);
3196       }
3197       p+=GetPixelChannels(image);
3198       q+=GetPixelChannels(morphology_image);
3199     }
3200     if ( SyncCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,exception) == MagickFalse)
3201       status=MagickFalse;
3202     if (image->progress_monitor != (MagickProgressMonitor) NULL)
3203       {
3204         MagickBooleanType
3205           proceed;
3206
3207 #if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
3208         #pragma omp critical (MagickCore_MorphologyPrimitive)
3209 #endif
3210         proceed=SetImageProgress(image,MorphologyTag,progress++,image->rows);
3211         if (proceed == MagickFalse)
3212           status=MagickFalse;
3213       }
3214   }
3215   morphology_view=DestroyCacheView(morphology_view);
3216   image_view=DestroyCacheView(image_view);
3217   for (i=0; i < (ssize_t) GetOpenMPMaximumThreads(); i++)
3218     changed+=changes[i];
3219   changes=(size_t *) RelinquishMagickMemory(changes);
3220   return(status ? (ssize_t) changed : -1);
3221 }
3222
3223 /*
3224   This is almost identical to the MorphologyPrimative() function above, but
3225   applies the primitive directly to the actual image using two passes, once in
3226   each direction, with the results of the previous (and current) row being
3227   re-used.
3228
3229   That is after each row is 'Sync'ed' into the image, the next row makes use of
3230   those values as part of the calculation of the next row.  It repeats, but
3231   going in the oppisite (bottom-up) direction.
3232
3233   Because of this 're-use of results' this function can not make use of multi-
3234   threaded, parellel processing.
3235 */
3236 static ssize_t MorphologyPrimitiveDirect(Image *image,
3237   const MorphologyMethod method,const KernelInfo *kernel,
3238   ExceptionInfo *exception)
3239 {
3240   CacheView
3241     *morphology_view,
3242     *image_view;
3243
3244   MagickBooleanType
3245     status;
3246
3247   MagickOffsetType
3248     progress;
3249
3250   OffsetInfo
3251     offset;
3252
3253   size_t
3254     width,
3255     changed;
3256
3257   ssize_t
3258     y;
3259
3260   assert(image != (Image *) NULL);
3261   assert(image->signature == MagickSignature);
3262   assert(kernel != (KernelInfo *) NULL);
3263   assert(kernel->signature == MagickSignature);
3264   assert(exception != (ExceptionInfo *) NULL);
3265   assert(exception->signature == MagickSignature);
3266   status=MagickTrue;
3267   changed=0;
3268   progress=0;
3269   switch(method)
3270   {
3271     case DistanceMorphology:
3272     case VoronoiMorphology:
3273     {
3274       /*
3275         Kernel reflected about origin.
3276       */
3277       offset.x=(ssize_t) kernel->width-kernel->x-1;
3278       offset.y=(ssize_t) kernel->height-kernel->y-1;
3279       break;
3280     }
3281     default:
3282     {
3283       offset.x=kernel->x;
3284       offset.y=kernel->y;
3285       break;
3286     }
3287   }
3288   /*
3289     Two views into same image, do not thread.
3290   */
3291   image_view=AcquireVirtualCacheView(image,exception);
3292   morphology_view=AcquireAuthenticCacheView(image,exception);
3293   width=image->columns+kernel->width-1;
3294   for (y=0; y < (ssize_t) image->rows; y++)
3295   {
3296     register const Quantum
3297       *restrict p;
3298
3299     register Quantum
3300       *restrict q;
3301
3302     register ssize_t
3303       x;
3304
3305     ssize_t
3306       center;
3307
3308     /*
3309       Read virtual pixels, and authentic pixels, from the same image!  We read
3310       using virtual to get virtual pixel handling, but write back into the same
3311       image.
3312
3313       Only top half of kernel is processed as we do a single pass downward
3314       through the image iterating the distance function as we go.
3315     */
3316     if (status == MagickFalse)
3317       continue;
3318     p=GetCacheViewVirtualPixels(image_view,-offset.x,y-offset.y,width,(size_t)
3319       offset.y+1,exception);
3320     q=GetCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,0,y,image->columns,1,
3321       exception);
3322     if ((p == (const Quantum *) NULL) || (q == (Quantum *) NULL))
3323       {
3324         status=MagickFalse;
3325         continue;
3326       }
3327     center=(ssize_t) (GetPixelChannels(image)*width*offset.y+
3328       GetPixelChannels(image)*offset.x);
3329     for (x=0; x < (ssize_t) image->columns; x++)
3330     {
3331       register ssize_t
3332         i;
3333
3334       for (i=0; i < (ssize_t) GetPixelChannels(image); i++)
3335       {
3336         double
3337           pixel;
3338
3339         PixelTrait
3340           traits;
3341
3342         register const MagickRealType
3343           *restrict k;
3344
3345         register const Quantum
3346           *restrict pixels;
3347
3348         register ssize_t
3349           u;
3350
3351         ssize_t
3352           v;
3353
3354         traits=GetPixelChannelTraits(image,(PixelChannel) i);
3355         if (traits == UndefinedPixelTrait)
3356           continue;
3357         if (((traits & CopyPixelTrait) != 0) ||
3358             (GetPixelReadMask(image,p+center) == 0))
3359           continue;
3360         pixels=p;
3361         pixel=(double) QuantumRange;
3362         switch (method)
3363         {
3364           case DistanceMorphology:
3365           {
3366             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->height-1]);
3367             for (v=0; v <= offset.y; v++)
3368             {
3369               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3370               {
3371                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
3372                   {
3373                     if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3374                       pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3375                   }
3376                 k--;
3377                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3378               }
3379               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3380             }
3381             k=(&kernel->values[kernel->width*(kernel->y+1)-1]);
3382             pixels=q-offset.x*GetPixelChannels(image);
3383             for (u=0; u < offset.x; u++)
3384             {
3385               if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) && ((x+u-offset.x) >= 0))
3386                 {
3387                   if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3388                     pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3389                 }
3390               k--;
3391               pixels+=GetPixelChannels(image);
3392             }
3393             break;
3394           }
3395           case VoronoiMorphology:
3396           {
3397             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->height-1]);
3398             for (v=0; v < offset.y; v++)
3399             {
3400               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3401               {
3402                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
3403                   {
3404                     if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3405                       pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3406                   }
3407                 k--;
3408                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3409               }
3410               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3411             }
3412             k=(&kernel->values[kernel->width*(kernel->y+1)-1]);
3413             pixels=q-offset.x*GetPixelChannels(image);
3414             for (u=0; u < offset.x; u++)
3415             {
3416               if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) && ((x+u-offset.x) >= 0))
3417                 {
3418                   if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3419                     pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3420                 }
3421               k--;
3422               pixels+=GetPixelChannels(image);
3423             }
3424             break;
3425           }
3426           default:
3427             break;
3428         }
3429         if (fabs(pixel-q[i]) > MagickEpsilon)
3430           changed++;
3431         q[i]=ClampToQuantum(pixel);
3432       }
3433       p+=GetPixelChannels(image);
3434       q+=GetPixelChannels(image);
3435     }
3436     if (SyncCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,exception) == MagickFalse)
3437       status=MagickFalse;
3438     if (image->progress_monitor != (MagickProgressMonitor) NULL)
3439       {
3440         MagickBooleanType
3441           proceed;
3442
3443         proceed=SetImageProgress(image,MorphologyTag,progress++,2*image->rows);
3444         if (proceed == MagickFalse)
3445           status=MagickFalse;
3446       }
3447   }
3448   morphology_view=DestroyCacheView(morphology_view);
3449   image_view=DestroyCacheView(image_view);
3450   /*
3451     Do the reverse pass through the image.
3452   */
3453   image_view=AcquireVirtualCacheView(image,exception);
3454   morphology_view=AcquireAuthenticCacheView(image,exception);
3455   for (y=(ssize_t) image->rows-1; y >= 0; y--)
3456   {
3457     register const Quantum
3458       *restrict p;
3459
3460     register Quantum
3461       *restrict q;
3462
3463     register ssize_t
3464       x;
3465
3466     ssize_t
3467       center;
3468
3469     /*
3470        Read virtual pixels, and authentic pixels, from the same image.  We
3471        read using virtual to get virtual pixel handling, but write back
3472        into the same image.
3473
3474        Only the bottom half of the kernel is processed as we up the image.
3475     */
3476     if (status == MagickFalse)
3477       continue;
3478     p=GetCacheViewVirtualPixels(image_view,-offset.x,y,width,(size_t)
3479       kernel->y+1,exception);
3480     q=GetCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,0,y,image->columns,1,
3481       exception);
3482     if ((p == (const Quantum *) NULL) || (q == (Quantum *) NULL))
3483       {
3484         status=MagickFalse;
3485         continue;
3486       }
3487     p+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3488     q+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3489     center=(ssize_t) (offset.x*GetPixelChannels(image));
3490     for (x=(ssize_t) image->columns-1; x >= 0; x--)
3491     {
3492       register ssize_t
3493         i;
3494
3495       for (i=0; i < (ssize_t) GetPixelChannels(image); i++)
3496       {
3497         double
3498           pixel;
3499
3500         PixelTrait
3501           traits;
3502
3503         register const MagickRealType
3504           *restrict k;
3505
3506         register const Quantum
3507           *restrict pixels;
3508
3509         register ssize_t
3510           u;
3511
3512         ssize_t
3513           v;
3514
3515         traits=GetPixelChannelTraits(image,(PixelChannel) i);
3516         if (traits == UndefinedPixelTrait)
3517           continue;
3518         if (((traits & CopyPixelTrait) != 0) ||
3519             (GetPixelReadMask(image,p+center) == 0))
3520           continue;
3521         pixels=p;
3522         pixel=(double) QuantumRange;
3523         switch (method)
3524         {
3525           case DistanceMorphology:
3526           {
3527             k=(&kernel->values[kernel->width*(kernel->y+1)-1]);
3528             for (v=offset.y; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
3529             {
3530               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3531               {
3532                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
3533                   {
3534                     if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3535                       pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3536                   }
3537                 k--;
3538                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3539               }
3540               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3541             }
3542             k=(&kernel->values[kernel->width*kernel->y+kernel->x-1]);
3543             pixels=q-offset.x*GetPixelChannels(image);
3544             for (u=offset.x+1; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3545             {
3546               if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) &&
3547                   ((x+u-offset.x) < (ssize_t) image->columns))
3548                 {
3549                   if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3550                     pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3551                 }
3552               k--;
3553               pixels+=GetPixelChannels(image);
3554             }
3555             break;
3556           }
3557           case VoronoiMorphology:
3558           {
3559             k=(&kernel->values[kernel->width*(kernel->y+1)-1]);
3560             for (v=offset.y; v < (ssize_t) kernel->height; v++)
3561             {
3562               for (u=0; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3563               {
3564                 if (IfNaN(*k) == MagickFalse)
3565                   {
3566                     if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3567                       pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3568                   }
3569                 k--;
3570                 pixels+=GetPixelChannels(image);
3571               }
3572               pixels+=(image->columns-1)*GetPixelChannels(image);
3573             }
3574             k=(&kernel->values[kernel->width*(kernel->y+1)-1]);
3575             pixels=q-offset.x*GetPixelChannels(image);
3576             for (u=offset.x+1; u < (ssize_t) kernel->width; u++)
3577             {
3578               if ((IfNaN(*k) == MagickFalse) &&
3579                   ((x+u-offset.x) < (ssize_t) image->columns))
3580                 {
3581                   if ((pixels[i]+(*k)) < pixel)
3582                     pixel=(double) pixels[i]+(*k);
3583                 }
3584               k--;
3585               pixels+=GetPixelChannels(image);
3586             }
3587             break;
3588           }
3589           default:
3590             break;
3591         }
3592         if (fabs(pixel-q[i]) > MagickEpsilon)
3593           changed++;
3594         q[i]=ClampToQuantum(pixel);
3595       }
3596       p-=GetPixelChannels(image);
3597       q-=GetPixelChannels(image);
3598     }
3599     if (SyncCacheViewAuthenticPixels(morphology_view,exception) == MagickFalse)
3600       status=MagickFalse;
3601     if (image->progress_monitor != (MagickProgressMonitor) NULL)
3602       {
3603         MagickBooleanType
3604           proceed;
3605
3606         proceed=SetImageProgress(image,MorphologyTag,progress++,2*image->rows);
3607         if (proceed == MagickFalse)
3608           status=MagickFalse;
3609       }
3610   }
3611   morphology_view=DestroyCacheView(morphology_view);
3612   image_view=DestroyCacheView(image_view);
3613   return(status ? (ssize_t) changed : -1);
3614 }
3615
3616 /*
3617   Apply a Morphology by calling one of the above low level primitive
3618   application functions.  This function handles any iteration loops,
3619   composition or re-iteration of results, and compound morphology methods that
3620   is based on multiple low-level (staged) morphology methods.
3621
3622   Basically this provides the complex glue between the requested morphology
3623   method and raw low-level implementation (above).
3624 */
3625 MagickPrivate Image *MorphologyApply(const Image *image,
3626   const MorphologyMethod method, const ssize_t iterations,
3627   const KernelInfo *kernel, const CompositeOperator compose,const double bias,
3628   ExceptionInfo *exception)
3629 {
3630   CompositeOperator
3631     curr_compose;
3632
3633   Image
3634     *curr_image,    /* Image we are working with or iterating */
3635     *work_image,    /* secondary image for primitive iteration */
3636     *save_image,    /* saved image - for 'edge' method only */
3637     *rslt_image;    /* resultant image - after multi-kernel handling */
3638
3639   KernelInfo
3640     *reflected_kernel, /* A reflected copy of the kernel (if needed) */
3641     *norm_kernel,      /* the current normal un-reflected kernel */
3642     *rflt_kernel,      /* the current reflected kernel (if needed) */
3643     *this_kernel;      /* the kernel being applied */
3644
3645   MorphologyMethod
3646     primitive;      /* the current morphology primitive being applied */
3647
3648   CompositeOperator
3649     rslt_compose;   /* multi-kernel compose method for results to use */
3650
3651   MagickBooleanType
3652     special,        /* do we use a direct modify function? */
3653     verbose;        /* verbose output of results */
3654
3655   size_t
3656     method_loop,    /* Loop 1: number of compound method iterations (norm 1) */
3657     method_limit,   /*         maximum number of compound method iterations */
3658     kernel_number,  /* Loop 2: the kernel number being applied */
3659     stage_loop,     /* Loop 3: primitive loop for compound morphology */
3660     stage_limit,    /*         how many primitives are in this compound */
3661     kernel_loop,    /* Loop 4: iterate the kernel over image */
3662     kernel_limit,   /*         number of times to iterate kernel */
3663     count,          /* total count of primitive steps applied */
3664     kernel_changed, /* total count of changed using iterated kernel */
3665     method_changed; /* total count of changed over method iteration */
3666
3667   ssize_t
3668     changed;        /* number pixels changed by last primitive operation */
3669
3670   char
3671     v_info[80];
3672
3673   assert(image != (Image *) NULL);
3674   assert(image->signature == MagickSignature);
3675   assert(kernel != (KernelInfo *) NULL);
3676   assert(kernel->signature == MagickSignature);
3677   assert(exception != (ExceptionInfo *) NULL);
3678   assert(exception->signature == MagickSignature);
3679
3680   count = 0;      /* number of low-level morphology primitives performed */
3681   if ( iterations == 0 )
3682     return((Image *)NULL);   /* null operation - nothing to do! */
3683
3684   kernel_limit = (size_t) iterations;
3685   if ( iterations < 0 )  /* negative interations = infinite (well alomst) */
3686      kernel_limit = image->columns>image->rows ? image->columns : image->rows;
3687
3688   verbose = IsStringTrue(GetImageArtifact(image,"verbose"));
3689
3690   /* initialise for cleanup */
3691   curr_image = (Image *) image;
3692   curr_compose = image->compose;
3693   (void) curr_compose;
3694   work_image = save_image = rslt_image = (Image *) NULL;
3695   reflected_kernel = (KernelInfo *) NULL;
3696
3697   /* Initialize specific methods
3698    * + which loop should use the given iteratations
3699    * + how many primitives make up the compound morphology
3700    * + multi-kernel compose method to use (by default)
3701    */
3702   method_limit = 1;       /* just do method once, unless otherwise set */
3703   stage_limit = 1;        /* assume method is not a compound */
3704   special = MagickFalse;   /* assume it is NOT a direct modify primitive */
3705   rslt_compose = compose; /* and we are composing multi-kernels as given */
3706   switch( method ) {
3707     case SmoothMorphology:  /* 4 primitive compound morphology */
3708       stage_limit = 4;
3709       break;
3710     case OpenMorphology:    /* 2 primitive compound morphology */
3711     case OpenIntensityMorphology:
3712     case TopHatMorphology:
3713     case CloseMorphology:
3714     case CloseIntensityMorphology:
3715     case BottomHatMorphology:
3716     case EdgeMorphology:
3717       stage_limit = 2;
3718       break;
3719     case HitAndMissMorphology:
3720       rslt_compose = LightenCompositeOp;  /* Union of multi-kernel results */
3721       /* FALL THUR */
3722     case ThinningMorphology:
3723     case ThickenMorphology:
3724       method_limit = kernel_limit;  /* iterate the whole method */
3725       kernel_limit = 1;             /* do not do kernel iteration  */
3726       break;
3727     case DistanceMorphology:
3728     case VoronoiMorphology:
3729       special = MagickTrue;         /* use special direct primative */
3730       break;
3731     default:
3732       break;
3733   }
3734
3735   /* Apply special methods with special requirments
3736   ** For example, single run only, or post-processing requirements
3737   */
3738   if ( special != MagickFalse )
3739     {
3740       rslt_image=CloneImage(image,0,0,MagickTrue,exception);
3741       if (rslt_image == (Image *) NULL)
3742         goto error_cleanup;
3743       if (SetImageStorageClass(rslt_image,DirectClass,exception) == MagickFalse)
3744         goto error_cleanup;
3745
3746       changed=MorphologyPrimitiveDirect(rslt_image,method,kernel,exception);
3747
3748       if ( IfMagickTrue(verbose) )
3749         (void) (void) FormatLocaleFile(stderr,
3750           "%s:%.20g.%.20g #%.20g => Changed %.20g\n",
3751           CommandOptionToMnemonic(MagickMorphologyOptions, method),
3752           1.0,0.0,1.0, (double) changed);
3753
3754       if ( changed < 0 )
3755         goto error_cleanup;
3756
3757       if ( method == VoronoiMorphology ) {
3758         /* Preserve the alpha channel of input image - but turned it off */
3759         (void) SetImageAlphaChannel(rslt_image, DeactivateAlphaChannel,
3760           exception);
3761         (void) CompositeImage(rslt_image,image,CopyAlphaCompositeOp,
3762           MagickTrue,0,0,exception);
3763         (void) SetImageAlphaChannel(rslt_image, DeactivateAlphaChannel,
3764           exception);
3765       }
3766       goto exit_cleanup;
3767     }
3768
3769   /* Handle user (caller) specified multi-kernel composition method */
3770   if ( compose != UndefinedCompositeOp )
3771     rslt_compose = compose;  /* override default composition for method */
3772   if ( rslt_compose == UndefinedCompositeOp )
3773     rslt_compose = NoCompositeOp; /* still not defined! Then re-iterate */
3774
3775   /* Some methods require a reflected kernel to use with primitives.
3776    * Create the reflected kernel for those methods. */
3777   switch ( method ) {
3778     case CorrelateMorphology:
3779     case CloseMorphology:
3780     case CloseIntensityMorphology:
3781     case BottomHatMorphology:
3782     case SmoothMorphology:
3783       reflected_kernel = CloneKernelInfo(kernel);
3784       if (reflected_kernel == (KernelInfo *) NULL)
3785         goto error_cleanup;
3786       RotateKernelInfo(reflected_kernel,180);
3787       break;
3788     default:
3789       break;
3790   }
3791
3792   /* Loops around more primitive morpholgy methods
3793   **  erose, dilate, open, close, smooth, edge, etc...
3794   */
3795   /* Loop 1:  iterate the compound method */
3796   method_loop = 0;
3797   method_changed = 1;
3798   while ( method_loop < method_limit && method_changed > 0 ) {
3799     method_loop++;
3800     method_changed = 0;
3801
3802     /* Loop 2:  iterate over each kernel in a multi-kernel list */
3803     norm_kernel = (KernelInfo *) kernel;
3804     this_kernel = (KernelInfo *) kernel;
3805     rflt_kernel = reflected_kernel;
3806
3807     kernel_number = 0;
3808     while ( norm_kernel != NULL ) {
3809
3810       /* Loop 3: Compound Morphology Staging - Select Primative to apply */
3811       stage_loop = 0;          /* the compound morphology stage number */
3812       while ( stage_loop < stage_limit ) {
3813         stage_loop++;   /* The stage of the compound morphology */
3814
3815         /* Select primitive morphology for this stage of compound method */
3816         this_kernel = norm_kernel; /* default use unreflected kernel */
3817         primitive = method;        /* Assume method is a primitive */
3818         switch( method ) {
3819           case ErodeMorphology:      /* just erode */
3820           case EdgeInMorphology:     /* erode and image difference */
3821             primitive = ErodeMorphology;
3822             break;
3823           case DilateMorphology:     /* just dilate */
3824           case EdgeOutMorphology:    /* dilate and image difference */
3825             primitive = DilateMorphology;
3826             break;
3827           case OpenMorphology:       /* erode then dialate */
3828           case TopHatMorphology:     /* open and image difference */
3829             primitive = ErodeMorphology;
3830             if ( stage_loop == 2 )
3831               primitive = DilateMorphology;
3832             break;
3833           case OpenIntensityMorphology:
3834             primitive = ErodeIntensityMorphology;
3835             if ( stage_loop == 2 )
3836               primitive = DilateIntensityMorphology;
3837             break;
3838           case CloseMorphology:      /* dilate, then erode */
3839           case BottomHatMorphology:  /* close and image difference */
3840             this_kernel = rflt_kernel; /* use the reflected kernel */
3841             primitive = DilateMorphology;
3842             if ( stage_loop == 2 )
3843               primitive = ErodeMorphology;
3844             break;
3845           case CloseIntensityMorphology:
3846             this_kernel = rflt_kernel; /* use the reflected kernel */
3847             primitive = DilateIntensityMorphology;
3848             if ( stage_loop == 2 )
3849               primitive = ErodeIntensityMorphology;
3850             break;
3851           case SmoothMorphology:         /* open, close */
3852             switch ( stage_loop ) {
3853               case 1: /* start an open method, which starts with Erode */
3854                 primitive = ErodeMorphology;
3855                 break;
3856               case 2:  /* now Dilate the Erode */
3857                 primitive = DilateMorphology;
3858                 break;
3859               case 3:  /* Reflect kernel a close */
3860                 this_kernel = rflt_kernel; /* use the reflected kernel */
3861                 primitive = DilateMorphology;
3862                 break;
3863               case 4:  /* Finish the Close */
3864                 this_kernel = rflt_kernel; /* use the reflected kernel */
3865                 primitive = ErodeMorphology;
3866                 break;
3867             }
3868             break;
3869           case EdgeMorphology:        /* dilate and erode difference */
3870             primitive = DilateMorphology;
3871             if ( stage_loop == 2 ) {
3872               save_image = curr_image;      /* save the image difference */
3873               curr_image = (Image *) image;
3874               primitive = ErodeMorphology;
3875             }
3876             break;
3877           case CorrelateMorphology:
3878             /* A Correlation is a Convolution with a reflected kernel.
3879             ** However a Convolution is a weighted sum using a reflected
3880             ** kernel.  It may seem stange to convert a Correlation into a
3881             ** Convolution as the Correlation is the simplier method, but
3882             ** Convolution is much more commonly used, and it makes sense to
3883             ** implement it directly so as to avoid the need to duplicate the
3884             ** kernel when it is not required (which is typically the
3885             ** default).
3886             */
3887             this_kernel = rflt_kernel; /* use the reflected kernel */
3888             primitive = ConvolveMorphology;
3889             break;
3890           default:
3891             break;
3892         }
3893         assert( this_kernel != (KernelInfo *) NULL );
3894
3895         /* Extra information for debugging compound operations */
3896         if ( IfMagickTrue(verbose) ) {
3897           if ( stage_limit > 1 )
3898             (void) FormatLocaleString(v_info,MaxTextExtent,"%s:%.20g.%.20g -> ",
3899              CommandOptionToMnemonic(MagickMorphologyOptions,method),(double)
3900              method_loop,(double) stage_loop);
3901           else if ( primitive != method )
3902             (void) FormatLocaleString(v_info, MaxTextExtent, "%s:%.20g -> ",
3903               CommandOptionToMnemonic(MagickMorphologyOptions, method),(double)
3904               method_loop);
3905           else
3906             v_info[0] = '\0';
3907         }
3908
3909         /* Loop 4: Iterate the kernel with primitive */
3910         kernel_loop = 0;
3911         kernel_changed = 0;
3912         changed = 1;
3913         while ( kernel_loop < kernel_limit && changed > 0 ) {
3914           kernel_loop++;     /* the iteration of this kernel */
3915
3916           /* Create a clone as the destination image, if not yet defined */
3917           if ( work_image == (Image *) NULL )
3918             {
3919               work_image=CloneImage(image,0,0,MagickTrue,exception);
3920               if (work_image == (Image *) NULL)
3921                 goto error_cleanup;
3922               if (SetImageStorageClass(work_image,DirectClass,exception) == MagickFalse)
3923                 goto error_cleanup;
3924             }
3925
3926           /* APPLY THE MORPHOLOGICAL PRIMITIVE (curr -> work) */
3927           count++;
3928           changed = MorphologyPrimitive(curr_image, work_image, primitive,
3929                        this_kernel, bias, exception);
3930
3931           if ( IfMagickTrue(verbose) ) {
3932             if ( kernel_loop > 1 )
3933               (void) FormatLocaleFile(stderr, "\n"); /* add end-of-line from previous */
3934             (void) (void) FormatLocaleFile(stderr,
3935               "%s%s%s:%.20g.%.20g #%.20g => Changed %.20g",
3936               v_info,CommandOptionToMnemonic(MagickMorphologyOptions,
3937               primitive),(this_kernel == rflt_kernel ) ? "*" : "",
3938               (double) (method_loop+kernel_loop-1),(double) kernel_number,
3939               (double) count,(double) changed);
3940           }
3941           if ( changed < 0 )
3942             goto error_cleanup;
3943           kernel_changed += changed;
3944           method_changed += changed;
3945
3946           /* prepare next loop */
3947           { Image *tmp = work_image;   /* swap images for iteration */
3948             work_image = curr_image;
3949             curr_image = tmp;
3950           }
3951           if ( work_image == image )
3952             work_image = (Image *) NULL; /* replace input 'image' */
3953
3954         } /* End Loop 4: Iterate the kernel with primitive */
3955
3956         if ( IfMagickTrue(verbose) && kernel_changed != (size_t)changed )
3957           (void) FormatLocaleFile(stderr, "   Total %.20g",(double) kernel_changed);
3958         if ( IfMagickTrue(verbose) && stage_loop < stage_limit )
3959           (void) FormatLocaleFile(stderr, "\n"); /* add end-of-line before looping */
3960
3961 #if 0
3962     (void) FormatLocaleFile(stderr, "--E-- image=0x%lx\n", (unsigned long)image);
3963     (void) FormatLocaleFile(stderr, "      curr =0x%lx\n", (unsigned long)curr_image);
3964     (void) FormatLocaleFile(stderr, "      work =0x%lx\n", (unsigned long)work_image);
3965     (void) FormatLocaleFile(stderr, "      save =0x%lx\n", (unsigned long)save_image);
3966     (void) FormatLocaleFile(stderr, "      union=0x%lx\n", (unsigned long)rslt_image);
3967 #endif
3968
3969       } /* End Loop 3: Primative (staging) Loop for Coumpound Methods */
3970
3971       /*  Final Post-processing for some Compound Methods
3972       **
3973       ** The removal of any 'Sync' channel flag in the Image Compositon
3974       ** below ensures the methematical compose method is applied in a
3975       ** purely mathematical way, and only to the selected channels.
3976       ** Turn off SVG composition 'alpha blending'.
3977       */
3978       switch( method ) {
3979         case EdgeOutMorphology:
3980         case EdgeInMorphology:
3981         case TopHatMorphology:
3982         case BottomHatMorphology:
3983           if ( IfMagickTrue(verbose) )
3984             (void) FormatLocaleFile(stderr,
3985               "\n%s: Difference with original image",CommandOptionToMnemonic(
3986               MagickMorphologyOptions, method) );
3987           (void) CompositeImage(curr_image,image,DifferenceCompositeOp,
3988             MagickTrue,0,0,exception);
3989           break;
3990         case EdgeMorphology:
3991           if ( IfMagickTrue(verbose) )
3992             (void) FormatLocaleFile(stderr,
3993               "\n%s: Difference of Dilate and Erode",CommandOptionToMnemonic(
3994               MagickMorphologyOptions, method) );
3995           (void) CompositeImage(curr_image,save_image,DifferenceCompositeOp,
3996             MagickTrue,0,0,exception);
3997           save_image = DestroyImage(save_image); /* finished with save image */
3998           break;
3999         default:
4000           break;
4001       }
4002
4003       /* multi-kernel handling:  re-iterate, or compose results */
4004       if ( kernel->next == (KernelInfo *) NULL )
4005         rslt_image = curr_image;   /* just return the resulting image */
4006       else if ( rslt_compose == NoCompositeOp )
4007         { if ( IfMagickTrue(verbose) ) {
4008             if ( this_kernel->next != (KernelInfo *) NULL )
4009               (void) FormatLocaleFile(stderr, " (re-iterate)");
4010             else
4011               (void) FormatLocaleFile(stderr, " (done)");
4012           }
4013           rslt_image = curr_image; /* return result, and re-iterate */
4014         }
4015       else if ( rslt_image == (Image *) NULL)
4016         { if ( IfMagickTrue(verbose) )
4017             (void) FormatLocaleFile(stderr, " (save for compose)");
4018           rslt_image = curr_image;
4019           curr_image = (Image *) image;  /* continue with original image */
4020         }
4021       else
4022         { /* Add the new 'current' result to the composition
4023           **
4024           ** The removal of any 'Sync' channel flag in the Image Compositon
4025           ** below ensures the methematical compose method is applied in a
4026           ** purely mathematical way, and only to the selected channels.
4027           ** IE: Turn off SVG composition 'alpha blending'.
4028           */
4029           if ( IfMagickTrue(verbose) )
4030             (void) FormatLocaleFile(stderr, " (compose \"%s\")",
4031               CommandOptionToMnemonic(MagickComposeOptions, rslt_compose) );
4032           (void) CompositeImage(rslt_image,curr_image,rslt_compose,MagickTrue,
4033             0,0,exception);
4034           curr_image = DestroyImage(curr_image);
4035           curr_image = (Image *) image;  /* continue with original image */
4036         }
4037       if ( IfMagickTrue(verbose) )
4038         (void) FormatLocaleFile(stderr, "\n");
4039
4040       /* loop to the next kernel in a multi-kernel list */
4041       norm_kernel = norm_kernel->next;
4042       if ( rflt_kernel != (KernelInfo *) NULL )
4043         rflt_kernel = rflt_kernel->next;
4044       kernel_number++;
4045     } /* End Loop 2: Loop over each kernel */
4046
4047   } /* End Loop 1: compound method interation */
4048
4049   goto exit_cleanup;
4050
4051   /* Yes goto's are bad, but it makes cleanup lot more efficient */
4052 error_cleanup:
4053   if ( curr_image == rslt_image )
4054     curr_image = (Image *) NULL;
4055   if ( rslt_image != (Image *) NULL )
4056     rslt_image = DestroyImage(rslt_image);
4057 exit_cleanup:
4058   if ( curr_image == rslt_image || curr_image == image )
4059     curr_image = (Image *) NULL;
4060   if ( curr_image != (Image *) NULL )
4061     curr_image = DestroyImage(curr_image);
4062   if ( work_image != (Image *) NULL )
4063     work_image = DestroyImage(work_image);
4064   if ( save_image != (Image *) NULL )
4065     save_image = DestroyImage(save_image);
4066   if ( reflected_kernel != (KernelInfo *) NULL )
4067     reflected_kernel = DestroyKernelInfo(reflected_kernel);
4068   return(rslt_image);
4069 }
4070
4071 \f
4072 /*
4073 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4074 %                                                                             %
4075 %                                                                             %
4076 %                                                                             %
4077 %     M o r p h o l o g y I m a g e                                           %
4078 %                                                                             %
4079 %                                                                             %
4080 %                                                                             %
4081 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4082 %
4083 %  MorphologyImage() applies a user supplied kernel to the image according to
4084 %  the given mophology method.
4085 %
4086 %  This function applies any and all user defined settings before calling
4087 %  the above internal function MorphologyApply().
4088 %
4089 %  User defined settings include...
4090 %    * Output Bias for Convolution and correlation ("-define convolve:bias=??")
4091 %    * Kernel Scale/normalize settings             ("-define convolve:scale=??")
4092 %      This can also includes the addition of a scaled unity kernel.
4093 %    * Show Kernel being applied                   ("-define showkernel=1")
4094 %
4095 %  Other operators that do not want user supplied options interfering,
4096 %  especially "convolve:bias" and "showkernel" should use MorphologyApply()
4097 %  directly.
4098 %
4099 %  The format of the MorphologyImage method is:
4100 %
4101 %      Image *MorphologyImage(const Image *image,MorphologyMethod method,
4102 %        const ssize_t iterations,KernelInfo *kernel,ExceptionInfo *exception)
4103 %
4104 %  A description of each parameter follows:
4105 %
4106 %    o image: the image.
4107 %
4108 %    o method: the morphology method to be applied.
4109 %
4110 %    o iterations: apply the operation this many times (or no change).
4111 %                  A value of -1 means loop until no change found.
4112 %                  How this is applied may depend on the morphology method.
4113 %                  Typically this is a value of 1.
4114 %
4115 %    o kernel: An array of double representing the morphology kernel.
4116 %              Warning: kernel may be normalized for the Convolve method.
4117 %
4118 %    o exception: return any errors or warnings in this structure.
4119 %
4120 */
4121 MagickExport Image *MorphologyImage(const Image *image,
4122   const MorphologyMethod method,const ssize_t iterations,
4123   const KernelInfo *kernel,ExceptionInfo *exception)
4124 {
4125   KernelInfo
4126     *curr_kernel;
4127
4128   CompositeOperator
4129     compose;
4130
4131   Image
4132     *morphology_image;
4133
4134   double
4135     bias;
4136
4137   curr_kernel = (KernelInfo *) kernel;
4138   bias=0.0;
4139   compose = UndefinedCompositeOp;  /* use default for method */
4140
4141   /* Apply Convolve/Correlate Normalization and Scaling Factors.
4142    * This is done BEFORE the ShowKernelInfo() function is called so that
4143    * users can see the results of the 'option:convolve:scale' option.
4144    */
4145   if ( method == ConvolveMorphology || method == CorrelateMorphology ) {
4146       const char
4147         *artifact;
4148
4149       /* Get the bias value as it will be needed */
4150       artifact = GetImageArtifact(image,"convolve:bias");
4151       if ( artifact != (const char *) NULL) {
4152         if (IfMagickFalse(IsGeometry(artifact)))
4153           (void) ThrowMagickException(exception,GetMagickModule(),
4154                OptionWarning,"InvalidSetting","'%s' '%s'",
4155                "convolve:bias",artifact);
4156         else
4157           bias=StringToDoubleInterval(artifact,(double) QuantumRange+1.0);
4158       }
4159
4160       /* Scale kernel according to user wishes */
4161       artifact = GetImageArtifact(image,"convolve:scale");
4162       if ( artifact != (const char *)NULL ) {
4163         if (IfMagickFalse(IsGeometry(artifact)))
4164           (void) ThrowMagickException(exception,GetMagickModule(),
4165                OptionWarning,"InvalidSetting","'%s' '%s'",
4166                "convolve:scale",artifact);
4167         else {
4168           if ( curr_kernel == kernel )
4169             curr_kernel = CloneKernelInfo(kernel);
4170           if (curr_kernel == (KernelInfo *) NULL)
4171             return((Image *) NULL);
4172           ScaleGeometryKernelInfo(curr_kernel, artifact);
4173         }
4174       }
4175     }
4176
4177   /* display the (normalized) kernel via stderr */
4178   if ( IfStringTrue(GetImageArtifact(image,"showkernel"))
4179     || IfStringTrue(GetImageArtifact(image,"convolve:showkernel"))
4180     || IfStringTrue(GetImageArtifact(image,"morphology:showkernel")) )
4181     ShowKernelInfo(curr_kernel);
4182
4183   /* Override the default handling of multi-kernel morphology results
4184    * If 'Undefined' use the default method
4185    * If 'None' (default for 'Convolve') re-iterate previous result
4186    * Otherwise merge resulting images using compose method given.
4187    * Default for 'HitAndMiss' is 'Lighten'.
4188    */
4189   { const char
4190       *artifact;
4191     ssize_t
4192       parse;
4193
4194     artifact = GetImageArtifact(image,"morphology:compose");
4195     if ( artifact != (const char *) NULL) {
4196       parse=ParseCommandOption(MagickComposeOptions,
4197         MagickFalse,artifact);
4198       if ( parse < 0 )
4199         (void) ThrowMagickException(exception,GetMagickModule(),
4200              OptionWarning,"UnrecognizedComposeOperator","'%s' '%s'",
4201              "morphology:compose",artifact);
4202       else
4203         compose=(CompositeOperator)parse;
4204     }
4205   }
4206   /* Apply the Morphology */
4207   morphology_image = MorphologyApply(image,method,iterations,
4208     curr_kernel,compose,bias,exception);
4209
4210   /* Cleanup and Exit */
4211   if ( curr_kernel != kernel )
4212     curr_kernel=DestroyKernelInfo(curr_kernel);
4213   return(morphology_image);
4214 }
4215 \f
4216 /*
4217 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4218 %                                                                             %
4219 %                                                                             %
4220 %                                                                             %
4221 +     R o t a t e K e r n e l I n f o                                         %
4222 %                                                                             %
4223 %                                                                             %
4224 %                                                                             %
4225 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4226 %
4227 %  RotateKernelInfo() rotates the kernel by the angle given.
4228 %
4229 %  Currently it is restricted to 90 degree angles, of either 1D kernels
4230 %  or square kernels. And 'circular' rotations of 45 degrees for 3x3 kernels.
4231 %  It will ignore usless rotations for specific 'named' built-in kernels.
4232 %
4233 %  The format of the RotateKernelInfo method is:
4234 %
4235 %      void RotateKernelInfo(KernelInfo *kernel, double angle)
4236 %
4237 %  A description of each parameter follows:
4238 %
4239 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel
4240 %
4241 %    o angle: angle to rotate in degrees
4242 %
4243 % This function is currently internal to this module only, but can be exported
4244 % to other modules if needed.
4245 */
4246 static void RotateKernelInfo(KernelInfo *kernel, double angle)
4247 {
4248   /* angle the lower kernels first */
4249   if ( kernel->next != (KernelInfo *) NULL)
4250     RotateKernelInfo(kernel->next, angle);
4251
4252   /* WARNING: Currently assumes the kernel (rightly) is horizontally symetrical
4253   **
4254   ** TODO: expand beyond simple 90 degree rotates, flips and flops
4255   */
4256
4257   /* Modulus the angle */
4258   angle = fmod(angle, 360.0);
4259   if ( angle < 0 )
4260     angle += 360.0;
4261
4262   if ( 337.5 < angle || angle <= 22.5 )
4263     return;   /* Near zero angle - no change! - At least not at this time */
4264
4265   /* Handle special cases */
4266   switch (kernel->type) {
4267     /* These built-in kernels are cylindrical kernels, rotating is useless */
4268     case GaussianKernel:
4269     case DoGKernel:
4270     case LoGKernel:
4271     case DiskKernel:
4272     case PeaksKernel:
4273     case LaplacianKernel:
4274     case ChebyshevKernel:
4275     case ManhattanKernel:
4276     case EuclideanKernel:
4277       return;
4278
4279     /* These may be rotatable at non-90 angles in the future */
4280     /* but simply rotating them in multiples of 90 degrees is useless */
4281     case SquareKernel:
4282     case DiamondKernel:
4283     case PlusKernel:
4284     case CrossKernel:
4285       return;
4286
4287     /* These only allows a +/-90 degree rotation (by transpose) */
4288     /* A 180 degree rotation is useless */
4289     case BlurKernel:
4290       if ( 135.0 < angle && angle <= 225.0 )
4291         return;
4292       if ( 225.0 < angle && angle <= 315.0 )
4293         angle -= 180;
4294       break;
4295
4296     default:
4297       break;
4298   }
4299   /* Attempt rotations by 45 degrees  -- 3x3 kernels only */
4300   if ( 22.5 < fmod(angle,90.0) && fmod(angle,90.0) <= 67.5 )
4301     {
4302       if ( kernel->width == 3 && kernel->height == 3 )
4303         { /* Rotate a 3x3 square by 45 degree angle */
4304           double t  = kernel->values[0];
4305           kernel->values[0] = kernel->values[3];
4306           kernel->values[3] = kernel->values[6];
4307           kernel->values[6] = kernel->values[7];
4308           kernel->values[7] = kernel->values[8];
4309           kernel->values[8] = kernel->values[5];
4310           kernel->values[5] = kernel->values[2];
4311           kernel->values[2] = kernel->values[1];
4312           kernel->values[1] = t;
4313           /* rotate non-centered origin */
4314           if ( kernel->x != 1 || kernel->y != 1 ) {
4315             ssize_t x,y;
4316             x = (ssize_t) kernel->x-1;
4317             y = (ssize_t) kernel->y-1;
4318                  if ( x == y  ) x = 0;
4319             else if ( x == 0  ) x = -y;
4320             else if ( x == -y ) y = 0;
4321             else if ( y == 0  ) y = x;
4322             kernel->x = (ssize_t) x+1;
4323             kernel->y = (ssize_t) y+1;
4324           }
4325           angle = fmod(angle+315.0, 360.0);  /* angle reduced 45 degrees */
4326           kernel->angle = fmod(kernel->angle+45.0, 360.0);
4327         }
4328       else
4329         perror("Unable to rotate non-3x3 kernel by 45 degrees");
4330     }
4331   if ( 45.0 < fmod(angle, 180.0)  && fmod(angle,180.0) <= 135.0 )
4332     {
4333       if ( kernel->width == 1 || kernel->height == 1 )
4334         { /* Do a transpose of a 1 dimensional kernel,
4335           ** which results in a fast 90 degree rotation of some type.
4336           */
4337           ssize_t
4338             t;
4339           t = (ssize_t) kernel->width;
4340           kernel->width = kernel->height;
4341           kernel->height = (size_t) t;
4342           t = kernel->x;
4343           kernel->x = kernel->y;
4344           kernel->y = t;
4345           if ( kernel->width == 1 ) {
4346             angle = fmod(angle+270.0, 360.0);     /* angle reduced 90 degrees */
4347             kernel->angle = fmod(kernel->angle+90.0, 360.0);
4348           } else {
4349             angle = fmod(angle+90.0, 360.0);   /* angle increased 90 degrees */
4350             kernel->angle = fmod(kernel->angle+270.0, 360.0);
4351           }
4352         }
4353       else if ( kernel->width == kernel->height )
4354         { /* Rotate a square array of values by 90 degrees */
4355           { register ssize_t
4356               i,j,x,y;
4357
4358             register MagickRealType
4359               *k,t;
4360
4361             k=kernel->values;
4362             for( i=0, x=(ssize_t) kernel->width-1;  i<=x;   i++, x--)
4363               for( j=0, y=(ssize_t) kernel->height-1;  j<y;   j++, y--)
4364                 { t                    = k[i+j*kernel->width];
4365                   k[i+j*kernel->width] = k[j+x*kernel->width];
4366                   k[j+x*kernel->width] = k[x+y*kernel->width];
4367                   k[x+y*kernel->width] = k[y+i*kernel->width];
4368                   k[y+i*kernel->width] = t;
4369                 }
4370           }
4371           /* rotate the origin - relative to center of array */
4372           { register ssize_t x,y;
4373             x = (ssize_t) (kernel->x*2-kernel->width+1);
4374             y = (ssize_t) (kernel->y*2-kernel->height+1);
4375             kernel->x = (ssize_t) ( -y +(ssize_t) kernel->width-1)/2;
4376             kernel->y = (ssize_t) ( +x +(ssize_t) kernel->height-1)/2;
4377           }
4378           angle = fmod(angle+270.0, 360.0);     /* angle reduced 90 degrees */
4379           kernel->angle = fmod(kernel->angle+90.0, 360.0);
4380         }
4381       else
4382         perror("Unable to rotate a non-square, non-linear kernel 90 degrees");
4383     }
4384   if ( 135.0 < angle && angle <= 225.0 )
4385     {
4386       /* For a 180 degree rotation - also know as a reflection
4387        * This is actually a very very common operation!
4388        * Basically all that is needed is a reversal of the kernel data!
4389        * And a reflection of the origon
4390        */
4391       MagickRealType
4392         t;
4393
4394       register MagickRealType
4395         *k;
4396
4397       ssize_t
4398         i,
4399         j;
4400
4401       k=kernel->values;
4402       j=(ssize_t) (kernel->width*kernel->height-1);
4403       for (i=0;  i < j;  i++, j--)
4404         t=k[i],  k[i]=k[j],  k[j]=t;
4405
4406       kernel->x = (ssize_t) kernel->width  - kernel->x - 1;
4407       kernel->y = (ssize_t) kernel->height - kernel->y - 1;
4408       angle = fmod(angle-180.0, 360.0);   /* angle+180 degrees */
4409       kernel->angle = fmod(kernel->angle+180.0, 360.0);
4410     }
4411   /* At this point angle should at least between -45 (315) and +45 degrees
4412    * In the future some form of non-orthogonal angled rotates could be
4413    * performed here, posibily with a linear kernel restriction.
4414    */
4415
4416   return;
4417 }
4418 \f
4419 /*
4420 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4421 %                                                                             %
4422 %                                                                             %
4423 %                                                                             %
4424 %     S c a l e G e o m e t r y K e r n e l I n f o                           %
4425 %                                                                             %
4426 %                                                                             %
4427 %                                                                             %
4428 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4429 %
4430 %  ScaleGeometryKernelInfo() takes a geometry argument string, typically
4431 %  provided as a  "-set option:convolve:scale {geometry}" user setting,
4432 %  and modifies the kernel according to the parsed arguments of that setting.
4433 %
4434 %  The first argument (and any normalization flags) are passed to
4435 %  ScaleKernelInfo() to scale/normalize the kernel.  The second argument
4436 %  is then passed to UnityAddKernelInfo() to add a scled unity kernel
4437 %  into the scaled/normalized kernel.
4438 %
4439 %  The format of the ScaleGeometryKernelInfo method is:
4440 %
4441 %      void ScaleGeometryKernelInfo(KernelInfo *kernel,
4442 %        const double scaling_factor,const MagickStatusType normalize_flags)
4443 %
4444 %  A description of each parameter follows:
4445 %
4446 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel to modify
4447 %
4448 %    o geometry:
4449 %             The geometry string to parse, typically from the user provided
4450 %             "-set option:convolve:scale {geometry}" setting.
4451 %
4452 */
4453 MagickExport void ScaleGeometryKernelInfo (KernelInfo *kernel,
4454   const char *geometry)
4455 {
4456   MagickStatusType
4457     flags;
4458
4459   GeometryInfo
4460     args;
4461
4462   SetGeometryInfo(&args);
4463   flags = ParseGeometry(geometry, &args);
4464
4465 #if 0
4466   /* For Debugging Geometry Input */
4467   (void) FormatLocaleFile(stderr, "Geometry = 0x%04X : %lg x %lg %+lg %+lg\n",
4468        flags, args.rho, args.sigma, args.xi, args.psi );
4469 #endif
4470
4471   if ( (flags & PercentValue) != 0 )      /* Handle Percentage flag*/
4472     args.rho *= 0.01,  args.sigma *= 0.01;
4473
4474   if ( (flags & RhoValue) == 0 )          /* Set Defaults for missing args */
4475     args.rho = 1.0;
4476   if ( (flags & SigmaValue) == 0 )
4477     args.sigma = 0.0;
4478
4479   /* Scale/Normalize the input kernel */
4480   ScaleKernelInfo(kernel, args.rho, (GeometryFlags) flags);
4481
4482   /* Add Unity Kernel, for blending with original */
4483   if ( (flags & SigmaValue) != 0 )
4484     UnityAddKernelInfo(kernel, args.sigma);
4485
4486   return;
4487 }
4488 /*
4489 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4490 %                                                                             %
4491 %                                                                             %
4492 %                                                                             %
4493 %     S c a l e K e r n e l I n f o                                           %
4494 %                                                                             %
4495 %                                                                             %
4496 %                                                                             %
4497 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4498 %
4499 %  ScaleKernelInfo() scales the given kernel list by the given amount, with or
4500 %  without normalization of the sum of the kernel values (as per given flags).
4501 %
4502 %  By default (no flags given) the values within the kernel is scaled
4503 %  directly using given scaling factor without change.
4504 %
4505 %  If either of the two 'normalize_flags' are given the kernel will first be
4506 %  normalized and then further scaled by the scaling factor value given.
4507 %
4508 %  Kernel normalization ('normalize_flags' given) is designed to ensure that
4509 %  any use of the kernel scaling factor with 'Convolve' or 'Correlate'
4510 %  morphology methods will fall into -1.0 to +1.0 range.  Note that for
4511 %  non-HDRI versions of IM this may cause images to have any negative results
4512 %  clipped, unless some 'bias' is used.
4513 %
4514 %  More specifically.  Kernels which only contain positive values (such as a
4515 %  'Gaussian' kernel) will be scaled so that those values sum to +1.0,
4516 %  ensuring a 0.0 to +1.0 output range for non-HDRI images.
4517 %
4518 %  For Kernels that contain some negative values, (such as 'Sharpen' kernels)
4519 %  the kernel will be scaled by the absolute of the sum of kernel values, so
4520 %  that it will generally fall within the +/- 1.0 range.
4521 %
4522 %  For kernels whose values sum to zero, (such as 'Laplician' kernels) kernel
4523 %  will be scaled by just the sum of the postive values, so that its output
4524 %  range will again fall into the  +/- 1.0 range.
4525 %
4526 %  For special kernels designed for locating shapes using 'Correlate', (often
4527 %  only containing +1 and -1 values, representing foreground/brackground
4528 %  matching) a special normalization method is provided to scale the positive
4529 %  values separately to those of the negative values, so the kernel will be
4530 %  forced to become a zero-sum kernel better suited to such searches.
4531 %
4532 %  WARNING: Correct normalization of the kernel assumes that the '*_range'
4533 %  attributes within the kernel structure have been correctly set during the
4534 %  kernels creation.
4535 %
4536 %  NOTE: The values used for 'normalize_flags' have been selected specifically
4537 %  to match the use of geometry options, so that '!' means NormalizeValue, '^'
4538 %  means CorrelateNormalizeValue.  All other GeometryFlags values are ignored.
4539 %
4540 %  The format of the ScaleKernelInfo method is:
4541 %
4542 %      void ScaleKernelInfo(KernelInfo *kernel, const double scaling_factor,
4543 %               const MagickStatusType normalize_flags )
4544 %
4545 %  A description of each parameter follows:
4546 %
4547 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel
4548 %
4549 %    o scaling_factor:
4550 %             multiply all values (after normalization) by this factor if not
4551 %             zero.  If the kernel is normalized regardless of any flags.
4552 %
4553 %    o normalize_flags:
4554 %             GeometryFlags defining normalization method to use.
4555 %             specifically: NormalizeValue, CorrelateNormalizeValue,
4556 %                           and/or PercentValue
4557 %
4558 */
4559 MagickExport void ScaleKernelInfo(KernelInfo *kernel,
4560   const double scaling_factor,const GeometryFlags normalize_flags)
4561 {
4562   register double
4563     pos_scale,
4564     neg_scale;
4565
4566   register ssize_t
4567     i;
4568
4569   /* do the other kernels in a multi-kernel list first */
4570   if ( kernel->next != (KernelInfo *) NULL)
4571     ScaleKernelInfo(kernel->next, scaling_factor, normalize_flags);
4572
4573   /* Normalization of Kernel */
4574   pos_scale = 1.0;
4575   if ( (normalize_flags&NormalizeValue) != 0 ) {
4576     if ( fabs(kernel->positive_range + kernel->negative_range) >= MagickEpsilon )
4577       /* non-zero-summing kernel (generally positive) */
4578       pos_scale = fabs(kernel->positive_range + kernel->negative_range);
4579     else
4580       /* zero-summing kernel */
4581       pos_scale = kernel->positive_range;
4582   }
4583   /* Force kernel into a normalized zero-summing kernel */
4584   if ( (normalize_flags&CorrelateNormalizeValue) != 0 ) {
4585     pos_scale = ( fabs(kernel->positive_range) >= MagickEpsilon )
4586                  ? kernel->positive_range : 1.0;
4587     neg_scale = ( fabs(kernel->negative_range) >= MagickEpsilon )
4588                  ? -kernel->negative_range : 1.0;
4589   }
4590   else
4591     neg_scale = pos_scale;
4592
4593   /* finialize scaling_factor for positive and negative components */
4594   pos_scale = scaling_factor/pos_scale;
4595   neg_scale = scaling_factor/neg_scale;
4596
4597   for (i=0; i < (ssize_t) (kernel->width*kernel->height); i++)
4598     if ( ! IfNaN(kernel->values[i]) )
4599       kernel->values[i] *= (kernel->values[i] >= 0) ? pos_scale : neg_scale;
4600
4601   /* convolution output range */
4602   kernel->positive_range *= pos_scale;
4603   kernel->negative_range *= neg_scale;
4604   /* maximum and minimum values in kernel */
4605   kernel->maximum *= (kernel->maximum >= 0.0) ? pos_scale : neg_scale;
4606   kernel->minimum *= (kernel->minimum >= 0.0) ? pos_scale : neg_scale;
4607
4608   /* swap kernel settings if user's scaling factor is negative */
4609   if ( scaling_factor < MagickEpsilon ) {
4610     double t;
4611     t = kernel->positive_range;
4612     kernel->positive_range = kernel->negative_range;
4613     kernel->negative_range = t;
4614     t = kernel->maximum;
4615     kernel->maximum = kernel->minimum;
4616     kernel->minimum = 1;
4617   }
4618
4619   return;
4620 }
4621 \f
4622 /*
4623 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4624 %                                                                             %
4625 %                                                                             %
4626 %                                                                             %
4627 %     S h o w K e r n e l I n f o                                             %
4628 %                                                                             %
4629 %                                                                             %
4630 %                                                                             %
4631 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4632 %
4633 %  ShowKernelInfo() outputs the details of the given kernel defination to
4634 %  standard error, generally due to a users 'showkernel' option request.
4635 %
4636 %  The format of the ShowKernel method is:
4637 %
4638 %      void ShowKernelInfo(const KernelInfo *kernel)
4639 %
4640 %  A description of each parameter follows:
4641 %
4642 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel
4643 %
4644 */
4645 MagickPrivate void ShowKernelInfo(const KernelInfo *kernel)
4646 {
4647   const KernelInfo
4648     *k;
4649
4650   size_t
4651     c, i, u, v;
4652
4653   for (c=0, k=kernel;  k != (KernelInfo *) NULL;  c++, k=k->next ) {
4654
4655     (void) FormatLocaleFile(stderr, "Kernel");
4656     if ( kernel->next != (KernelInfo *) NULL )
4657       (void) FormatLocaleFile(stderr, " #%lu", (unsigned long) c );
4658     (void) FormatLocaleFile(stderr, " \"%s",
4659           CommandOptionToMnemonic(MagickKernelOptions, k->type) );
4660     if ( fabs(k->angle) >= MagickEpsilon )
4661       (void) FormatLocaleFile(stderr, "@%lg", k->angle);
4662     (void) FormatLocaleFile(stderr, "\" of size %lux%lu%+ld%+ld",(unsigned long)
4663       k->width,(unsigned long) k->height,(long) k->x,(long) k->y);
4664     (void) FormatLocaleFile(stderr,
4665           " with values from %.*lg to %.*lg\n",
4666           GetMagickPrecision(), k->minimum,
4667           GetMagickPrecision(), k->maximum);
4668     (void) FormatLocaleFile(stderr, "Forming a output range from %.*lg to %.*lg",
4669           GetMagickPrecision(), k->negative_range,
4670           GetMagickPrecision(), k->positive_range);
4671     if ( fabs(k->positive_range+k->negative_range) < MagickEpsilon )
4672       (void) FormatLocaleFile(stderr, " (Zero-Summing)\n");
4673     else if ( fabs(k->positive_range+k->negative_range-1.0) < MagickEpsilon )
4674       (void) FormatLocaleFile(stderr, " (Normalized)\n");
4675     else
4676       (void) FormatLocaleFile(stderr, " (Sum %.*lg)\n",
4677           GetMagickPrecision(), k->positive_range+k->negative_range);
4678     for (i=v=0; v < k->height; v++) {
4679       (void) FormatLocaleFile(stderr, "%2lu:", (unsigned long) v );
4680       for (u=0; u < k->width; u++, i++)
4681         if ( IfNaN(k->values[i]) )
4682           (void) FormatLocaleFile(stderr," %*s", GetMagickPrecision()+3, "nan");
4683         else
4684           (void) FormatLocaleFile(stderr," %*.*lg", GetMagickPrecision()+3,
4685               GetMagickPrecision(), (double) k->values[i]);
4686       (void) FormatLocaleFile(stderr,"\n");
4687     }
4688   }
4689 }
4690 \f
4691 /*
4692 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4693 %                                                                             %
4694 %                                                                             %
4695 %                                                                             %
4696 %     U n i t y A d d K e r n a l I n f o                                     %
4697 %                                                                             %
4698 %                                                                             %
4699 %                                                                             %
4700 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4701 %
4702 %  UnityAddKernelInfo() Adds a given amount of the 'Unity' Convolution Kernel
4703 %  to the given pre-scaled and normalized Kernel.  This in effect adds that
4704 %  amount of the original image into the resulting convolution kernel.  This
4705 %  value is usually provided by the user as a percentage value in the
4706 %  'convolve:scale' setting.
4707 %
4708 %  The resulting effect is to convert the defined kernels into blended
4709 %  soft-blurs, unsharp kernels or into sharpening kernels.
4710 %
4711 %  The format of the UnityAdditionKernelInfo method is:
4712 %
4713 %      void UnityAdditionKernelInfo(KernelInfo *kernel, const double scale )
4714 %
4715 %  A description of each parameter follows:
4716 %
4717 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel
4718 %
4719 %    o scale:
4720 %             scaling factor for the unity kernel to be added to
4721 %             the given kernel.
4722 %
4723 */
4724 MagickExport void UnityAddKernelInfo(KernelInfo *kernel,
4725   const double scale)
4726 {
4727   /* do the other kernels in a multi-kernel list first */
4728   if ( kernel->next != (KernelInfo *) NULL)
4729     UnityAddKernelInfo(kernel->next, scale);
4730
4731   /* Add the scaled unity kernel to the existing kernel */
4732   kernel->values[kernel->x+kernel->y*kernel->width] += scale;
4733   CalcKernelMetaData(kernel);  /* recalculate the meta-data */
4734
4735   return;
4736 }
4737 \f
4738 /*
4739 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4740 %                                                                             %
4741 %                                                                             %
4742 %                                                                             %
4743 %     Z e r o K e r n e l N a n s                                             %
4744 %                                                                             %
4745 %                                                                             %
4746 %                                                                             %
4747 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4748 %
4749 %  ZeroKernelNans() replaces any special 'nan' value that may be present in
4750 %  the kernel with a zero value.  This is typically done when the kernel will
4751 %  be used in special hardware (GPU) convolution processors, to simply
4752 %  matters.
4753 %
4754 %  The format of the ZeroKernelNans method is:
4755 %
4756 %      void ZeroKernelNans (KernelInfo *kernel)
4757 %
4758 %  A description of each parameter follows:
4759 %
4760 %    o kernel: the Morphology/Convolution kernel
4761 %
4762 */
4763 MagickPrivate void ZeroKernelNans(KernelInfo *kernel)
4764 {
4765   register size_t
4766     i;
4767
4768   /* do the other kernels in a multi-kernel list first */
4769   if ( kernel->next != (KernelInfo *) NULL)
4770     ZeroKernelNans(kernel->next);
4771
4772   for (i=0; i < (kernel->width*kernel->height); i++)
4773     if ( IfNaN(kernel->values[i]) )
4774       kernel->values[i] = 0.0;
4775
4776   return;
4777 }