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/cuda_error_check.cuh"
  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     ComplexMat(uint _rows, uint _cols, uint _n_channels)
  22         : cols(_cols), rows(_rows), n_channels(_n_channels)
  23     {
  24         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  25     }
  26
  27     ComplexMat(uint _rows, uint _cols, uint _n_channels, uint _n_scales)
  28         : cols(_cols), rows(_rows), n_channels(_n_channels), n_scales(_n_scales)
  29     {
  30         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  31     }
  32
  33     ComplexMat(cv::Size size, uint _n_channels)
  34         : cols(size.width), rows(size.height), n_channels(_n_channels)
  35     {
  36         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  37     }
  38
  39     ComplexMat(ComplexMat &&other)
  40     {
  41         cols = other.cols;
  42         rows = other.rows;
  43         n_channels = other.n_channels;
  44         n_scales = other.n_scales;
  45         p_data = other.p_data;
  46
  47         other.p_data = nullptr;
  48     }
  49
  50     ~ComplexMat()
  51     {
  52         if (p_data != nullptr && !foreign_data) {
  53             CudaSafeCall(cudaFree(p_data));
  54             p_data = nullptr;
  55         }
  56     }
  57
  58     void create(uint _rows, uint _cols, uint _n_channels)
  59     {
  60         rows = _rows;
  61         cols = _cols;
  62         n_channels = _n_channels;
  63         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  64     }
  65
  66     void create(uint _rows, uint _cols, uint _n_channels, uint _n_scales)
  67     {
  68         rows = _rows;
  69         cols = _cols;
  70         n_channels = _n_channels;
  71         n_scales = _n_scales;
  72         CudaSafeCall(cudaMalloc(&p_data, n_channels * cols * rows * sizeof(cufftComplex)));
  73     }
  74     // cv::Mat API compatibility
  75     cv::Size size() const { return cv::Size(cols, rows); }
  76     int channels() { return n_channels; }
  77     int channels() const { return n_channels; }
  78
  79     void sqr_norm(DynMem &result) const;
  80
  81     ComplexMat sqr_mag() const;
  82
  83     ComplexMat conj() const;
  84
  85     ComplexMat sum_over_channels() const;
  86
  87     cufftComplex *get_p_data() const;
  88
  89     // element-wise per channel multiplication, division and addition
  90     ComplexMat operator*(const ComplexMat &rhs) const;
  91     ComplexMat operator/(const ComplexMat &rhs) const;
  92     ComplexMat operator+(const ComplexMat &rhs) const;
  93
  94     // multiplying or adding constant
  95     ComplexMat operator*(const float &rhs) const;
  96     ComplexMat operator+(const float &rhs) const;
  97
  98     // multiplying element-wise multichannel by one channel mats (rhs mat is with one channel)
  99     ComplexMat mul(const ComplexMat &rhs) const;
 100
 101     // multiplying element-wise multichannel by one channel mats (rhs mat is with multiple channel)
 102     ComplexMat mul2(const ComplexMat &rhs) const;
 103     // text output
 104     friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const ComplexMat &mat)
 105     {
 106         float *data_cpu = reinterpret_cast<float*>(malloc(mat.rows * mat.cols * mat.n_channels * sizeof(cufftComplex)));
 107         CudaSafeCall(cudaMemcpy(data_cpu, mat.p_data, mat.rows * mat.cols * mat.n_channels * sizeof(cufftComplex),
 108                                 cudaMemcpyDeviceToHost));
 109         // for (int i = 0; i < mat.n_channels; ++i){
 110         for (int i = 0; i < 1; ++i) {
 111             os << "Channel " << i << std::endl;
 112             for (uint j = 0; j < mat.rows; ++j) {
 113                 for (uint k = 0; k < 2 * mat.cols - 2; k += 2)
 114                     os << "(" << data_cpu[j * 2 * mat.cols + k] << "," << data_cpu[j * 2 * mat.cols + (k + 1)] << ")"
 115                        << ", ";
 116                 os << "(" << data_cpu[j * 2 * mat.cols + 2 * mat.cols - 2] << ","
 117                    << data_cpu[j * 2 * mat.cols + 2 * mat.cols - 1] << ")" << std::endl;
 118             }
 119         }
 120         free(data_cpu);
 121         return os;
 122     }
 123
 124     void operator=(ComplexMat &rhs);
 125     void operator=(ComplexMat &&rhs);
 126
 127   private:
 128     mutable float *p_data = nullptr;
 129 };
 130
 131 #endif // COMPLEXMAT_H