]> granicus.if.org Git - imagemagick/blobdiff - MagickCore/effect.c
(no commit message)
[imagemagick] / MagickCore / effect.c
index 4c4b5ed52c0f0a50380087cef364ac59d0bc6f21..cf6d59439350ade463233d6cf5fbadac0865854b 100644 (file)
@@ -862,22 +862,20 @@ MagickExport Image *BlurImage(const Image *image,const double radius,
 %  The format of the EdgeImage method is:
 %
 %      Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
-%        const double sigma,const double low_percent,const double high_percent,
-%        const size_t threshold,ExceptionInfo *exception)
+%        const double sigma,const double lower_percent,
+%        const double upper_percent,ExceptionInfo *exception)
 %
 %  A description of each parameter follows:
 %
 %    o image: the image.
 %
-%    o channel: the channel type.
-%
 %    o radius: the radius of the gaussian smoothing filter.
 %
 %    o sigma: the sigma of the gaussian smoothing filter.
 %
-%    o low_percent: percentage of pixels in the low threshold.
+%    o lower_precent: percentage of edge pixels in the lower threshold.
 %
-%    o high_percent: percentage of pixels in the high threshold.
+%    o upper_percent: percentage of edge pixels in the upper threshold.
 %
 %    o exception: return any errors or warnings in this structure.
 %
@@ -891,10 +889,14 @@ typedef struct _CannyInfo
 
   int
     orientation;
+
+  ssize_t
+    x,
+    y;
 } CannyInfo;
 
-static MagickBooleanType IsAuthenticPixel(const Image *image,const ssize_t x,
-  const ssize_t y)
+static inline MagickBooleanType IsAuthenticPixel(const Image *image,
+  const ssize_t x,const ssize_t y)
 {
   if ((x < 0) || (x >= (ssize_t) image->columns))
     return(MagickFalse);
@@ -903,68 +905,104 @@ static MagickBooleanType IsAuthenticPixel(const Image *image,const ssize_t x,
   return(MagickTrue);
 }
 
-static MagickBooleanType TraceEdge(Image *edge_image,CacheView *edge_view,
-  MatrixInfo *pixel_cache,const ssize_t x,const ssize_t y,
-  const double threshold,ExceptionInfo *exception)
+static MagickBooleanType TraceEdges(Image *edge_image,CacheView *edge_view,
+  MatrixInfo *canny_cache,const ssize_t x,const ssize_t y,
+  const double lower_threshold,ExceptionInfo *exception)
 {
   CannyInfo
+    edge,
     pixel;
 
-  Quantum
-    *q;
-
   MagickBooleanType
     status;
 
+  register Quantum
+    *q;
+
+  register ssize_t
+    i;
+
   q=GetCacheViewAuthenticPixels(edge_view,x,y,1,1,exception);
-  if ((q != (Quantum *) NULL) && (GetPixelIntensity(edge_image,q) == 0))
+  if (q == (Quantum *) NULL)
+    return(MagickFalse);
+  *q=QuantumRange;
+  status=SyncCacheViewAuthenticPixels(edge_view,exception);
+  if (status == MagickFalse)
+    return(MagickFalse);;
+  if (GetMatrixElement(canny_cache,0,0,&edge) == MagickFalse)
+    return(MagickFalse);
+  edge.x=x;
+  edge.y=y;
+  if (SetMatrixElement(canny_cache,0,0,&edge) == MagickFalse)
+    return(MagickFalse);
+  for (i=1; i != 0; )
+  {
+    ssize_t
+      v;
+
+    i--;
+    status=GetMatrixElement(canny_cache,i,0,&edge);
+    if (status == MagickFalse)
+      return(MagickFalse);
+    for (v=(-1); v <= 1; v++)
     {
       ssize_t
-        v;
+        u;
 
-      *q=QuantumRange;
-      status=SyncCacheViewAuthenticPixels(edge_view,exception);
-      if (status != MagickFalse)
-        {
-          for (v=(-1); v <= 1; v++)
+      for (u=(-1); u <= 1; u++)
+      {
+        if ((u == 0) && (v == 0))
+          continue;
+        if (IsAuthenticPixel(edge_image,edge.x+u,edge.y+v) == MagickFalse)
+          continue;
+        /*
+          Not an edge if gradient value is below the lower threshold.
+        */
+        q=GetCacheViewAuthenticPixels(edge_view,edge.x+u,edge.y+v,1,1,
+          exception);
+        if (q == (Quantum *) NULL)
+          return(MagickFalse);
+        status=GetMatrixElement(canny_cache,edge.x+u,edge.y+v,&pixel);
+        if (status == MagickFalse)
+          return(MagickFalse);
+        if ((GetPixelIntensity(edge_image,q) == 0.0) &&
+            (pixel.intensity >= lower_threshold))
           {
-            ssize_t
-              u;
-
-            for (u=(-1); u <= 1; u++)
-            {
-              if ((u == 0) && (v == 0))
-                continue;
-              if (IsAuthenticPixel(edge_image,x+u,y+v) == MagickFalse)
-                continue;
-              (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x+u,y+v,&pixel);
-              if (pixel.intensity < threshold)
-                continue;
-              status=TraceEdge(edge_image,edge_view,pixel_cache,x+u,y+v,
-                threshold,exception);
-              if (status != MagickFalse)
-                return(MagickTrue);
-            }
+            *q=QuantumRange;
+            status=SyncCacheViewAuthenticPixels(edge_view,exception);
+            if (status == MagickFalse)
+              return(MagickFalse);
+            edge.x+=u;
+            edge.y+=v;
+            status=SetMatrixElement(canny_cache,i,0,&edge);
+            if (status == MagickFalse)
+              return(MagickFalse);
+            i++;
           }
-          return(MagickTrue);
-        }
+      }
     }
-  return(MagickFalse);
+  }
+  return(MagickTrue);
 }
 
 MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
-  const double sigma,const double low_percent,const double high_percent,
+  const double sigma,const double lower_percent,const double upper_percent,
   ExceptionInfo *exception)
 {
   CacheView
     *edge_view;
 
+  CannyInfo
+    pixel;
+
   char
     geometry[MaxTextExtent];
 
   double
-    high_threshold,
-    low_threshold;
+    lower_threshold,
+    max,
+    min,
+    upper_threshold;
 
   Image
     *edge_image;
@@ -976,17 +1014,9 @@ MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
     status;
 
   MatrixInfo
-    *pixel_cache;
-
-  register ssize_t
-    i;
-
-  size_t
-    *histogram,
-    number_pixels;
+    *canny_cache;
 
   ssize_t
-    count,
     y;
 
   assert(image != (const Image *) NULL);
@@ -996,7 +1026,7 @@ MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
   assert(exception != (ExceptionInfo *) NULL);
   assert(exception->signature == MagickSignature);
   /*
-    Filter out noise before trying to locate and detect any edges.
+    Filter out noise.
   */
   (void) FormatLocaleString(geometry,MaxTextExtent,
     "blur:%.20gx%.20g;blur:%.20gx%.20g+90",radius,sigma,radius,sigma);
@@ -1014,11 +1044,11 @@ MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
       return((Image *) NULL);
     }
   /*
-    Find the edge strength by taking the gradient of the image.
+    Find the intensity gradient of the image.
   */
-  pixel_cache=AcquireMatrixInfo(edge_image->columns,edge_image->rows,
+  canny_cache=AcquireMatrixInfo(edge_image->columns,edge_image->rows,
     sizeof(CannyInfo),exception);
-  if (pixel_cache == (MatrixInfo *) NULL)
+  if (canny_cache == (MatrixInfo *) NULL)
     {
       edge_image=DestroyImage(edge_image);
       return((Image *) NULL);
@@ -1039,7 +1069,7 @@ MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
 
     if (status == MagickFalse)
       continue;
-    p=GetCacheViewVirtualPixels(edge_view,-1,y-1,edge_image->columns+2,3,
+    p=GetCacheViewVirtualPixels(edge_view,0,y,edge_image->columns+1,2,
       exception);
     if (p == (const Quantum *) NULL)
       {
@@ -1062,85 +1092,79 @@ MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
         v;
 
       static double
-        Gx[3][3] =
+        Gx[2][2] =
         {
-          { -1.0,  0.0, +1.0 },
-          { -2.0,  0.0, +2.0 },
-          { -1.0,  0.0, +1.0 }
+          { -1.0,  +1.0 },
+          { -1.0,  +1.0 }
         },
-        Gy[3][3] =
+        Gy[2][2] =
         {
-          { +1.0, +2.0, +1.0 },
-          {  0.0,  0.0,  0.0 },
-          { -1.0, -2.0, -1.0 }
+          { +1.0, +1.0 },
+          { -1.0, -1.0 }
         };
 
       (void) ResetMagickMemory(&pixel,0,sizeof(pixel));
       dx=0.0;
       dy=0.0;
       kernel_pixels=p;
-      for (v=0; v < 3; v++)
+      for (v=0; v < 2; v++)
       {
         ssize_t
           u;
 
-        for (u=0; u < 3; u++)
+        for (u=0; u < 2; u++)
         {
           double
             intensity;
 
           intensity=GetPixelIntensity(edge_image,kernel_pixels+u);
-          dx+=Gx[v][u]*intensity;
-          dy+=Gy[v][u]*intensity;
+          dx+=0.5*Gx[v][u]*intensity;
+          dy+=0.5*Gy[v][u]*intensity;
         }
-        kernel_pixels+=edge_image->columns+2;
+        kernel_pixels+=edge_image->columns+1;
       }
-      pixel.magnitude=sqrt(dx*dx+dy*dy);
-      pixel.orientation=2;
-      if (dx != 0.0)
+      pixel.magnitude=hypot(dx,dy);
+      pixel.orientation=0;
+      if (fabs(dx) > MagickEpsilon)
         {
           double
-            theta;
+            slope;
 
-          theta=dy/dx;
-          if (theta < 0.0)
+          slope=dy/dx;
+          if (slope < 0.0)
             {
-              if (theta < -2.41421356237)
+              if (slope < -2.41421356237)
                 pixel.orientation=0;
               else
-                if (theta < -0.414213562373)
+                if (slope < -0.414213562373)
                   pixel.orientation=1;
                 else
                   pixel.orientation=2;
             }
           else
             {
-              if (theta > 2.41421356237)
+              if (slope > 2.41421356237)
                 pixel.orientation=0;
               else
-                if (theta > 0.414213562373)
+                if (slope > 0.414213562373)
                   pixel.orientation=3;
                 else
                   pixel.orientation=2;
             }
         }
-      if (SetMatrixElement(pixel_cache,x,y,&pixel) == MagickFalse)
+      if (SetMatrixElement(canny_cache,x,y,&pixel) == MagickFalse)
         continue;
       p+=GetPixelChannels(edge_image);
     }
   }
   edge_view=DestroyCacheView(edge_view);
   /*
-    Non-maxima suppression; reset edge image.
+    Non-maxima suppression, remove pixels that are not considered to be part
+    of an edge.
   */
-  histogram=(size_t *) AcquireQuantumMemory(65536,sizeof(*histogram));
-  if (histogram == (size_t *) NULL)
-    {
-      pixel_cache=DestroyMatrixInfo(pixel_cache);
-      edge_image=DestroyImage(edge_image);
-      return((Image *) NULL);
-    }
-  (void) ResetMagickMemory(histogram,0,65536*sizeof(*histogram));
+  (void) GetMatrixElement(canny_cache,0,0,&pixel);
+  max=pixel.intensity;
+  min=pixel.intensity;
   edge_view=AcquireAuthenticCacheView(edge_image,exception);
 #if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
   #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(status) \
@@ -1170,56 +1194,60 @@ MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
         beta_pixel,
         pixel;
 
-      (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x,y,&pixel);
+      (void) GetMatrixElement(canny_cache,x,y,&pixel);
       switch (pixel.orientation)
       {
         case 0:
         {
           /*
-            0 degrees.
+            0 degrees, north and south.
           */
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x,y-1,&alpha_pixel);
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x,y+1,&beta_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x,y-1,&alpha_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x,y+1,&beta_pixel);
           break;
         }
         case 1:
         {
           /*
-            45 degrees.
+            45 degrees, northwest and southeast.
           */
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x-1,y-1,&alpha_pixel);
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x+1,y+1,&beta_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x-1,y-1,&alpha_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x+1,y+1,&beta_pixel);
           break;
         }
         case 2:
         {
           /*
-            90 degrees.
+            90 degrees, east and west.
           */
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x-1,y,&alpha_pixel);
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x+1,y,&beta_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x-1,y,&alpha_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x+1,y,&beta_pixel);
+          break;
         }
         case 3:
         {
           /*
-            135 degrees.
+            135 degrees, northeast and southwest.
           */
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x+1,y-1,&alpha_pixel);
-          (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x-1,y+1,&beta_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x+1,y-1,&beta_pixel);
+          (void) GetMatrixElement(canny_cache,x-1,y+1,&alpha_pixel);
+          break;
         }
       }
       pixel.intensity=pixel.magnitude;
       if ((pixel.magnitude < alpha_pixel.magnitude) ||
           (pixel.magnitude < beta_pixel.magnitude))
         pixel.intensity=0;
-      else
-        if (pixel.magnitude > QuantumRange)
-          pixel.intensity=QuantumRange;
-      (void) SetMatrixElement(pixel_cache,x,y,&pixel);
+      (void) SetMatrixElement(canny_cache,x,y,&pixel);
 #if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
       #pragma omp critical (MagickCore_CannyEdgeImage)
 #endif
-      histogram[ScaleQuantumToShort(ClampToQuantum(pixel.intensity))]++;
+      {
+        if (pixel.intensity < min)
+          min=pixel.intensity;
+        if (pixel.intensity > max)
+          max=pixel.intensity;
+      }
       *q=0;
       q+=GetPixelChannels(edge_image);
     }
@@ -1230,56 +1258,47 @@ MagickExport Image *CannyEdgeImage(const Image *image,const double radius,
   /*
     Estimate hysteresis threshold.
   */
-  number_pixels=(size_t) (low_percent*(image->columns*image->rows-
-    histogram[0]));
-  count=0;
-  for (i=65535; count < (ssize_t) number_pixels; i--)
-    count+=histogram[i];
-  high_threshold=(double) ScaleShortToQuantum((unsigned short) i);
-  for (i=0; histogram[i] == 0; i++) ;
-  low_threshold=high_percent*(high_threshold+
-    ScaleShortToQuantum((unsigned short) i));
-  histogram=(size_t *) RelinquishMagickMemory(histogram);
+  lower_threshold=lower_percent*(max-min)+min;
+  upper_threshold=upper_percent*(max-min)+min;
   /*
-    Hysteresis thresholding.
+    Hysteresis threshold.
   */
   edge_view=AcquireAuthenticCacheView(edge_image,exception);
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(status) \
-    magick_threads(edge_image,edge_image,edge_image->rows,1)
-#endif
   for (y=0; y < (ssize_t) edge_image->rows; y++)
   {
-    register Quantum
-      *restrict q;
-
     register ssize_t
       x;
 
     if (status == MagickFalse)
       continue;
-    q=GetCacheViewAuthenticPixels(edge_view,0,y,edge_image->columns,1,
-      exception);
-    if (q == (Quantum *) NULL)
-      {
-        status=MagickFalse;
-        continue;
-      }
     for (x=0; x < (ssize_t) edge_image->columns; x++)
     {
       CannyInfo
         pixel;
 
-      (void) GetMatrixElement(pixel_cache,x,y,&pixel);
-      if (pixel.intensity >= high_threshold)
-        (void) TraceEdge(edge_image,edge_view,pixel_cache,x,y,low_threshold,
+      register const Quantum
+        *restrict p;
+
+      /*
+        Edge if pixel gradient higher than upper threshold.
+      */
+      p=GetCacheViewVirtualPixels(edge_view,x,y,1,1,exception);
+      if (p == (const Quantum *) NULL)
+        continue;
+      status=GetMatrixElement(canny_cache,x,y,&pixel);
+      if (status == MagickFalse)
+        continue;
+      if ((GetPixelIntensity(edge_image,p) == 0.0) &&
+          (pixel.intensity >= upper_threshold))
+        status=TraceEdges(edge_image,edge_view,canny_cache,x,y,lower_threshold,
           exception);
     }
-    if (SyncCacheViewAuthenticPixels(edge_view,exception) == MagickFalse)
-      status=MagickFalse;
   }
   edge_view=DestroyCacheView(edge_view);
-  pixel_cache=DestroyMatrixInfo(pixel_cache);
+  /*
+    Free resources.
+  */
+  canny_cache=DestroyMatrixInfo(canny_cache);
   return(edge_image);
 }
 \f