src/complexmat.cuh

   1 #ifndef COMPLEXMAT_H
   2 #define COMPLEXMAT_H
   3
   4 #include <opencv2/opencv.hpp>
   5
   6 #include "dynmem.hpp"
   7 #include "cuda_runtime.h"
   8 #include "cufft.h"
   9
  10 #include "cuda_error_check.hpp"
  11
  12 class ComplexMat {
  13   public:
  14     uint cols;
  15     uint rows;
  16     uint n_channels;
  17     uint n_scales = 1;
  18     bool foreign_data = false;
  19
  20     ComplexMat() : cols(0), rows(0), n_channels(0) {}
  21
  22     ComplexMat(uint _rows, uint _cols, uint _n_channels, uint _n_scales = 1)
  23         : cols(_cols), rows(_rows), n_channels(_n_channels * _n_scales), n_scales(_n_scales)
  24     {
  25         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  26     }
  27
  28     ComplexMat(cv::Size size, uint _n_channels, uint _n_scales = 1)
  29         : cols(size.width), rows(size.height), n_channels(_n_channels * _n_channels), n_scales(_n_scales)
  30     {
  31         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  32     }
  33
  34     ComplexMat(ComplexMat &&other)
  35     {
  36         cols = other.cols;
  37         rows = other.rows;
  38         n_channels = other.n_channels;
  39         n_scales = other.n_scales;
  40         p_data = other.p_data;
  41
  42         other.p_data = nullptr;
  43     }
  44
  45     ~ComplexMat()
  46     {
  47         if (p_data != nullptr && !foreign_data) {
  48             CudaSafeCall(cudaFree(p_data));
  49             p_data = nullptr;
  50         }
  51     }
  52
  53     void create(uint _rows, uint _cols, uint _n_channels)
  54     {
  55         rows = _rows;
  56         cols = _cols;
  57         n_channels = _n_channels;
  58         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  59     }
  60
  61     void create(uint _rows, uint _cols, uint _n_channels, uint _n_scales)
  62     {
  63         rows = _rows;
  64         cols = _cols;
  65         n_channels = _n_channels;
  66         n_scales = _n_scales;
  67         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  68     }
  69     // cv::Mat API compatibility
  70     cv::Size size() const { return cv::Size(cols, rows); }
  71     uint channels() const { return n_channels; }
  72
  73     void sqr_norm(DynMem &result) const;
  74
  75     ComplexMat sqr_mag() const;
  76
  77     ComplexMat conj() const;
  78
  79     ComplexMat sum_over_channels() const;
  80
  81     cufftComplex *get_p_data() const;
  82
  83     // element-wise per channel multiplication, division and addition
  84     ComplexMat operator*(const ComplexMat &rhs) const;
  85     ComplexMat operator/(const ComplexMat &rhs) const;
  86     ComplexMat operator+(const ComplexMat &rhs) const;
  87
  88     // multiplying or adding constant
  89     ComplexMat operator*(const float &rhs) const;
  90     ComplexMat operator+(const float &rhs) const;
  91
  92     // multiplying element-wise multichannel by one channel mats (rhs mat is with one channel)
  93     ComplexMat mul(const ComplexMat &rhs) const;
  94
  95     // multiplying element-wise multichannel by one channel mats (rhs mat is with multiple channel)
  96     ComplexMat mul2(const ComplexMat &rhs) const;
  97     // text output
  98     friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const ComplexMat &mat)
  99     {
 100         float *data_cpu = reinterpret_cast<float*>(malloc(mat.rows * mat.cols * mat.n_channels * sizeof(cufftComplex)));
 101         CudaSafeCall(cudaMemcpy(data_cpu, mat.p_data, mat.rows * mat.cols * mat.n_channels * sizeof(cufftComplex),
 102                                 cudaMemcpyDeviceToHost));
 103         // for (int i = 0; i < mat.n_channels; ++i){
 104         for (int i = 0; i < 1; ++i) {
 105             os << "Channel " << i << std::endl;
 106             for (uint j = 0; j < mat.rows; ++j) {
 107                 for (uint k = 0; k < 2 * mat.cols - 2; k += 2)
 108                     os << "(" << data_cpu[j * 2 * mat.cols + k] << "," << data_cpu[j * 2 * mat.cols + (k + 1)] << ")"
 109                        << ", ";
 110                 os << "(" << data_cpu[j * 2 * mat.cols + 2 * mat.cols - 2] << ","
 111                    << data_cpu[j * 2 * mat.cols + 2 * mat.cols - 1] << ")" << std::endl;
 112             }
 113         }
 114         free(data_cpu);
 115         return os;
 116     }
 117
 118     void operator=(ComplexMat &rhs);
 119     void operator=(ComplexMat &&rhs);
 120
 121   private:
 122     mutable float *p_data = nullptr;
 123 };
 124
 125 #endif // COMPLEXMAT_H