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