Класс для удаления дисторсии на видео Подробнее...

#include <video_undistorter.h>

Открытые члены
	VideoUndistorter (std::string input_file_name_, std::string output_file_name, std::string txt_file_name)
	Конструктор этого класса Подробнее...

int	ExecuteVideoUndistortion ()
	Основная часть. Выполняет удаление дисторсии из видео Подробнее...

Закрытые члены
void	AddTips (Mat &frame, std::string tip)
	По аналогии с FrameHandler::AddTips добавляет подсказки пользователя. В данном случае это - номер текущего обрабатываемого кадра и общее кол-во кадров. . Подробнее...

void	SaveFrame (Mat frame)
	Сохраняет кадр в выходную последовательность (видео) Подробнее...

void	LoadFoundParamsFromFile (std::string txt_file_name)
	Загружает параметры (коэффициенты fx, fy, cx, cy), необходимые для удаления дисторсии. Были найдены в CameraCalibrator. Подробнее...

std::vector< std::string >	SplitString (std::string line, std::string delimiter)
	Разделяет строку на некоторое количество подстрок по специальному символу - разделителю Подробнее...

Закрытые данные
std::string	winname_
	Название главного окна Подробнее...

VideoCapture *	input_cap_
	"Поток" из кадров входного видео (последовательности) Подробнее...

VideoWriter *	output_cap_
	"Поток" из кадров выходного видео (последовательности) Подробнее...

double	frame_width_
	Ширина кадра (входного и выходного) Подробнее...

double	frame_height_
	Ширина кадра (входного и выходного) Подробнее...

double	frame_count_
	Количество кадров входного видео Подробнее...

double	fps_
	ФПС входного видео Подробнее...

std::string	input_file_name_
	Путь к входному видео Подробнее...

std::string	output_file_name_
	Путь к выходному видео Подробнее...

Mat	camera_matrix_
	Та самая матрица, присущая конкретной паре - линща + камера. Подробнее...

Mat	distortion_coefficients_
	Коэффициенты дисторсии Подробнее...

Mat	current_frame_
	Текущий кадр с дисторсией Подробнее...

Mat	undistorted_frame_
	Текущий кадр с удалённой дисторсией Подробнее...

double	fx_
	Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_. Подробнее...

double	fy_
	Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_. Подробнее...

double	px_
	Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_. Подробнее...

double	py_
	Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_. Подробнее...

std::string	txt_file_name_
	Путь к файлу с коэффициентами Подробнее...

Подробное описание

Класс для удаления дисторсии на видео

Объект класса осуществляет чтение и сохранение кадров с удаленной дисторсией в выходную последовательность (видео)

Необходимо сделать:: Работу с кадрами (чтение, грейскейл) следует выполнять с помощью FrameHandler. На данный момент это происходит не так. Внутри этого класса своя реализация чтения видео.
cv::VideoCapture способно считывать любую последовательность изображений, не обязательно видео, можно и набор изображений по какому-то пути (из папки, например).
Это не успел сделать

См. определение в файле video_undistorter.h строка 30

Конструктор(ы)

◆ VideoUndistorter()

VideoUndistorter::VideoUndistorter	(	std::string	input_file_name_,
		std::string	output_file_name,
		std::string	txt_file_name
	)

Конструктор этого класса

Аргументы

input_file_name	имя (путь) входного видео для обработки
output_file_name	имя (путь) выходдного видео после обработки
txt_file_name	имя (путь) файла с "коэффициентами дисторсии" линзы

Заметки: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.cpp строка 3

                                                                                                                 :
    input_file_name_{ input_file_name },
    output_file_name_{ output_file_name },
    txt_file_name_{ txt_file_name },
    winname_{ "Undistortion" }
{
    input_cap_ = new VideoCapture(input_file_name);
 
    frame_width_ = input_cap_->get(CAP_PROP_FRAME_WIDTH);
    frame_height_ = input_cap_->get(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);
    frame_count_ = input_cap_->get(CAP_PROP_FRAME_COUNT);
    fps_ = input_cap_->get(CAP_PROP_FPS);
 
    output_cap_ = new VideoWriter
    (
        output_file_name_,
        cv::VideoWriter::fourcc('m', 'p', '4', 'v'), // codec
        fps_,
        Size(frame_width_, frame_height_)
    );
 
    namedWindow(winname_, WINDOW_NORMAL);
}

◆ ~VideoUndistorter()

VideoUndistorter::~VideoUndistorter ( )

См. определение в файле video_undistorter.cpp строка 27

{
    input_cap_->release();
    output_cap_->release();
 
    delete input_cap_;
    delete output_cap_;
 
    destroyWindow(winname_);
}

Методы

◆ AddTips()

void VideoUndistorter::AddTips	(	Mat &	frame,
		std::string	tip
	)

private

По аналогии с FrameHandler::AddTips добавляет подсказки пользователя. В данном случае это - номер текущего обрабатываемого кадра и общее кол-во кадров.
.

Аргументы

frame	кадр, на который будут добавлены подсказки
tip	строка с подсказкой

Необходимо сделать:: Вынести её в какой-то отдельный модуль, чтобы не было дублирования кода

См. определение в файле video_undistorter.cpp строка 86

{
    int font = FONT_HERSHEY_PLAIN;
    double font_scale = 1.5;
    int thickness = 2;
 
    putText(
        frame,
        tip,
        Point(frame.cols * 0.05, frame.rows * 0.05),
        font,
        font_scale,
        Scalar(0, 255, 0),
        thickness
    );
}

◆ ExecuteVideoUndistortion()

int VideoUndistorter::ExecuteVideoUndistortion ( )

Основная часть. Выполняет удаление дисторсии из видео

Возвращает: 0 - в случае выхода из программы (смотри тело функции). 1 - в противном

Необходимо сделать:: Лучше переделать такую логику)

См. определение в файле video_undistorter.cpp строка 38

{
    // read distortion parameters from txt file
    LoadFoundParamsFromFile(txt_file_name_);
 
    std::cout << frame_count_ << std::endl;
 
    int frame_num = 0;
    Mat mapX, mapY;
    initUndistortRectifyMap(camera_matrix_, distortion_coefficients_, Matx33f::eye(), camera_matrix_, Size(frame_width_, frame_height_), CV_32FC1, mapX, mapY);
    //undistort each frame in loop
    while (input_cap_->get(CAP_PROP_POS_FRAMES) < frame_count_)
    {
        input_cap_->read(current_frame_);
        if (!current_frame_.empty())
        {
            std::cout << "Processing frame " << input_cap_->get(CAP_PROP_POS_FRAMES) << "/" << frame_count_ << std::endl;
            //imshow(winname_, current_frame_);
            
            //undistort(current_frame_, undistorted_frame_, camera_matrix_, distortion_coefficients_);
            remap(current_frame_, undistorted_frame_, mapX, mapY, INTER_LINEAR);
            SaveFrame(undistorted_frame_);
            AddTips(undistorted_frame_, "Current frame: " + HelperFunctions::ToStringWithPrecision(input_cap_->get(CAP_PROP_POS_FRAMES), 0) + "/" + HelperFunctions::ToStringWithPrecision(frame_count_, 0));
            imshow(winname_, undistorted_frame_);
 
            int code = waitKey(20);
            switch (code)
            {
                // Пауза
                // Клавиши - пробел (ASCII code)
            case 32:
            {
                waitKey(0);
                break;
            }
            case 'q':
            {
                return 0;
                break;
            }
            }
        }
    }
 
    std::cout << "Undistortion completed" << std::endl;
    return 1;
}

◆ LoadFoundParamsFromFile()

void VideoUndistorter::LoadFoundParamsFromFile ( std::string txt_file_name )

private

Загружает параметры (коэффициенты fx, fy, cx, cy), необходимые для удаления дисторсии. Были найдены в CameraCalibrator.

Аргументы

txt_file_name путь к файлу с коэффициентами

См. определение в файле video_undistorter.cpp строка 108

{
    
    std::vector<double> dist;
 
    std::ifstream file;
    std::string line;
    std::vector<std::vector<double>> read_data;
 
    file.open(txt_file_name);
    if (file.is_open())
    {
        std::cout << "Param file opened" << std::endl;
 
        while (!file.eof())
        {
            file >> line;
            std::vector<std::string> delimited_line = SplitString(line, ";");
            delimited_line.erase(delimited_line.begin());
 
            std::vector<double> data;
 
            for (int i = 0; i < delimited_line.size(); i++)
            {
                data.push_back(std::stod(delimited_line[i]));
            }
            read_data.push_back(data);
        }
 
        file.close();
    }
 
    fx_ = read_data[0][0];
    fy_ = read_data[1][0];
    px_ = read_data[2][0];
    py_ = read_data[3][0];
    dist = { read_data[4][0], read_data[4][1], read_data[4][2], read_data[4][3], read_data[4][4] };
 
    std::vector<double> intrin_arr = { fx_, 0, px_, 0, fy_, py_, 0, 0, 1 };
 
    camera_matrix_ = Mat(3, 3, CV_64F, intrin_arr.data());
    distortion_coefficients_ = Mat(1, dist.size(), CV_64F, dist.data());
 
    std::cout << camera_matrix_.size() << std::endl;
    std::cout << distortion_coefficients_.size() << std::endl;
    std::cout << camera_matrix_ << std::endl;
    std::cout << distortion_coefficients_ << std::endl;
}

◆ SaveFrame()

void VideoUndistorter::SaveFrame ( Mat frame )

private

Сохраняет кадр в выходную последовательность (видео)

Аргументы

frame кадр, который будет сохранён

Необходимо сделать:: Предложения по улучшению описаны описании класса (VideoUndistorter)

См. определение в файле video_undistorter.cpp строка 103

{
    output_cap_->write(frame);
}

◆ SplitString()

std::vector< std::string > VideoUndistorter::SplitString	(	std::string	line,
		std::string	delimiter
	)

private

Разделяет строку на некоторое количество подстрок по специальному символу - разделителю

Аргументы

input_string	исходная строка
delimiter	разделитель, по которому исходная строка будет разделена

Возвращает: Вектор, состоящий из разделенных частей исходной строки (вектор из векторов)

См. определение в файле video_undistorter.cpp строка 157

{
    int start_position = 0;
    int end_position;
    int delimiter_length = delimiter.length();
 
    std::string token;
    std::vector<std::string> left;
 
    while ((end_position = input_string.find(delimiter, start_position)) != std::string::npos) {
        token = input_string.substr(start_position, end_position - start_position);
        start_position = end_position + delimiter_length;
        left.push_back(token);
    }
 
    left.push_back(input_string.substr(start_position));
    return left;
}

Данные класса

◆ camera_matrix_

Mat VideoUndistorter::camera_matrix_

private

Та самая матрица, присущая конкретной паре - линща + камера.

См. также: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.h строка 117

◆ current_frame_

Mat VideoUndistorter::current_frame_

private

Текущий кадр с дисторсией

См. определение в файле video_undistorter.h строка 125

◆ distortion_coefficients_

Mat VideoUndistorter::distortion_coefficients_

private

Коэффициенты дисторсии

Заметки: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.h строка 121

◆ fps_

double VideoUndistorter::fps_

private

ФПС входного видео

См. определение в файле video_undistorter.h строка 104

◆ frame_count_

double VideoUndistorter::frame_count_

private

Количество кадров входного видео

См. определение в файле video_undistorter.h строка 100

◆ frame_height_

double VideoUndistorter::frame_height_

private

Ширина кадра (входного и выходного)

См. определение в файле video_undistorter.h строка 96

◆ frame_width_

double VideoUndistorter::frame_width_

private

Ширина кадра (входного и выходного)

См. определение в файле video_undistorter.h строка 92

◆ fx_

double VideoUndistorter::fx_

private

Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_.

См. также: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.h строка 134

◆ fy_

double VideoUndistorter::fy_

private

Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_.

См. также: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.h строка 139

◆ input_cap_

VideoCapture* VideoUndistorter::input_cap_

private

"Поток" из кадров входного видео (последовательности)

См. определение в файле video_undistorter.h строка 84

◆ input_file_name_

std::string VideoUndistorter::input_file_name_

private

Путь к входному видео

См. определение в файле video_undistorter.h строка 108

◆ output_cap_

VideoWriter* VideoUndistorter::output_cap_

private

"Поток" из кадров выходного видео (последовательности)

См. определение в файле video_undistorter.h строка 88

◆ output_file_name_

std::string VideoUndistorter::output_file_name_

private

Путь к выходному видео

См. определение в файле video_undistorter.h строка 112

◆ px_

double VideoUndistorter::px_

private

Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_.

См. также: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.h строка 144

◆ py_

double VideoUndistorter::py_

private

Коэффициент матрицы VideoUndistorter::camera_matrix_.

См. также: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.h строка 149

◆ txt_file_name_

std::string VideoUndistorter::txt_file_name_

private

Путь к файлу с коэффициентами

См. также: CameraCalibrator

См. определение в файле video_undistorter.h строка 154

◆ undistorted_frame_

Mat VideoUndistorter::undistorted_frame_

private

Текущий кадр с удалённой дисторсией

См. определение в файле video_undistorter.h строка 129

◆ winname_

std::string VideoUndistorter::winname_

private

Название главного окна

См. определение в файле video_undistorter.h строка 80

Объявления и описания членов классов находятся в файлах:

C:/Users/seeyo/source/repos/Visual-Vibration-Tracking-V2/include/CamCalib/video_undistorter.h
C:/Users/seeyo/source/repos/Visual-Vibration-Tracking-V2/source/video_undistorter.cpp

Открытые члены

Закрытые члены

Закрытые данные

Подробное описание

Конструктор(ы)

◆ VideoUndistorter()

◆ ~VideoUndistorter()

Методы

◆ AddTips()

◆ ExecuteVideoUndistortion()

◆ LoadFoundParamsFromFile()

◆ SaveFrame()

◆ SplitString()

Данные класса

◆ camera_matrix_

◆ current_frame_

◆ distortion_coefficients_

◆ fps_

◆ frame_count_

◆ frame_height_

◆ frame_width_

◆ fx_

◆ fy_

◆ input_cap_

◆ input_file_name_

◆ output_cap_

◆ output_file_name_

◆ px_

◆ py_

◆ txt_file_name_

◆ undistorted_frame_

◆ winname_