src/kcf.h

   1 #ifndef KCF_HEADER_6565467831231
   2 #define KCF_HEADER_6565467831231
   3
   4 //TODO workout the includes
   5 #include <opencv2/opencv.hpp>
   6 #include <vector>
   7 #include </usr/local/cuda-8.0/targets/aarch64-linux/include/cuda.h>
   8 #include </usr/local/cuda-8.0/targets/aarch64-linux/include/cuda_runtime.h>
   9 #include "fhog.hpp"
  10 #include "complexmat.hpp"
  11 #include "cnfeat.hpp"
  12
  13 struct BBox_c
  14 {
  15     double cx, cy, w, h;
  16
  17     inline void scale(double factor)
  18     {
  19         cx *= factor;
  20         cy *= factor;
  21         w  *= factor;
  22         h  *= factor;
  23     }
  24
  25     inline cv::Rect get_rect()
  26     {
  27         return cv::Rect(cx-w/2., cy-h/2., w, h);
  28     }
  29
  30 };
  31
  32 class KCF_Tracker
  33 {
  34 public:
  35     bool m_use_scale {false};//true
  36     bool m_use_color {false};//true
  37     bool m_use_subpixel_localization {true};
  38     bool m_use_subgrid_scale {true};
  39     bool m_use_multithreading {true};
  40     bool m_use_cnfeat {true};
  41     bool m_use_linearkernel {false};
  42
  43     /*
  44     padding             ... extra area surrounding the target           (1.5)
  45     kernel_sigma        ... gaussian kernel bandwidth                   (0.5)
  46     lambda              ... regularization                              (1e-4)
  47     interp_factor       ... linear interpolation factor for adaptation  (0.02)
  48     output_sigma_factor ... spatial bandwidth (proportional to target)  (0.1)
  49     cell_size           ... hog cell size                               (4)
  50     */
  51     KCF_Tracker(double padding, double kernel_sigma, double lambda, double interp_factor, double output_sigma_factor, int cell_size) :
  52         p_padding(padding), p_output_sigma_factor(output_sigma_factor), p_kernel_sigma(kernel_sigma),
  53         p_lambda(lambda), p_interp_factor(interp_factor), p_cell_size(cell_size) {}
  54     KCF_Tracker() {}
  55
  56     // Init/re-init methods
  57     void init(cv::Mat & img, const cv::Rect & bbox);
  58     void setTrackerPose(BBox_c & bbox, cv::Mat & img);
  59     void updateTrackerPosition(BBox_c & bbox);
  60
  61     // frame-to-frame object tracking
  62     void track(cv::Mat & img);
  63     BBox_c getBBox();
  64
  65 private:
  66     BBox_c p_pose;
  67     bool p_resize_image = false;
  68
  69     bool first = true;
  70     cv::cuda::Stream stream;
  71
  72     double p_padding = 1.5;
  73     double p_output_sigma_factor = 0.1;
  74     double p_output_sigma;
  75     double p_kernel_sigma = 0.5;    //def = 0.5
  76     double p_lambda = 1e-4;         //regularization in learning step
  77     double p_interp_factor = 0.02;  //def = 0.02, linear interpolation factor for adaptation
  78     int p_cell_size = 4;            //4 for hog (= bin_size)
  79     int p_windows_size[2];
  80     cv::Mat p_cos_window;
  81     int p_num_scales {7};
  82     double p_scale_step = 1.02;
  83     double p_current_scale = 1.;
  84     double p_min_max_scale[2];
  85     std::vector<double> p_scales;
  86      cv::cuda::GpuMat src_gpu,dst_gpu,p_cos_window_gpu;
  87
  88     //model
  89     ComplexMat p_yf;
  90     ComplexMat p_model_alphaf;
  91     ComplexMat p_model_alphaf_num;
  92     ComplexMat p_model_alphaf_den;
  93     ComplexMat p_model_xf;
  94
  95     //helping functions
  96     cv::Mat get_subwindow(const cv::Mat & input, int cx, int cy, int size_x, int size_y);
  97     cv::Mat gaussian_shaped_labels(double sigma, int dim1, int dim2);
  98     ComplexMat gaussian_correlation(const ComplexMat & xf, const ComplexMat & yf, double sigma, bool auto_correlation = false);
  99     cv::Mat circshift(const cv::Mat & patch, int x_rot, int y_rot);
 100     cv::Mat cosine_window_function(int dim1, int dim2);
 101     ComplexMat fft2(const cv::Mat & input);
 102     ComplexMat fft2(const std::vector<cv::Mat> & input, const cv::Mat & cos_window);
 103     cv::Mat ifft2(const ComplexMat & inputf);
 104     std::vector<cv::Mat> get_features(cv::Mat & input_rgb, cv::Mat & input_gray, int cx, int cy, int size_x, int size_y, double scale = 1.);
 105     cv::Point2f sub_pixel_peak(cv::Point & max_loc, cv::Mat & response);
 106     double sub_grid_scale(std::vector<double> & responses, int index = -1);
 107
 108 };
 109
 110 #endif //KCF_HEADER_6565467831231