histogram.cpp

#include "VVT-V2/histogram.h"
 
Histogram::Histogram(int width, int height, int x_limit, int id, std::vector<double>& x_values, std::vector<float>& y_values) :
    histogram_frame_width_{ width },
    histogram_frame_height_{ height },
    x_limit_{ x_limit },
    is_histogram_plotted_{ false },
    signature_amount_{ 8 },
    dead_zone_coeff_{ 0.0f },
    x_values_{ &x_values },
    y_values_{ &y_values }
{
    // Инициализация гистограммы пустым кадром черного цвета
    histogram_offset_ = static_cast<float>(histogram_frame_width_) * 0.05;
    axis_signature_offset_ = static_cast<float>(histogram_frame_width_) * 0.03;
    histogram_ = Mat(Size(histogram_frame_width_, histogram_frame_height_), CV_32F, Scalar(0, 0, 0));
    // Инициализируем название окна
    winname_ = "histogram " + std::to_string(id);
    // Посчитаем интервал между подписями оси
    signature_interval_ = (histogram_.cols - histogram_offset_ * 2.0) / static_cast<float>(signature_amount_ - 1);
}
 
Histogram::~Histogram()
{
    if (is_histogram_plotted_)
        destroyWindow(winname_);
}
 
void Histogram::OnMouse(int event, int x, int y, int flags, void* userdata)
{
    Histogram* d = static_cast<Histogram*>(userdata);
    d->DetectEvent(event, x, y, flags);
}
 
void Histogram::DetectEvent(int event, int x, int y, int flags)
{
    switch (event) {
        // ЛКМ была прожата вниз
    case EVENT_LBUTTONDOWN:
    {
        is_histogram_plotted_ = false;
        destroyWindow(winname_);
        break;
    }
    case EVENT_MOUSEMOVE:
    {
        last_mouse_coordinates_.x = x;
        last_mouse_coordinates_.y = y;
        break;
    }
    }
}
 
void Histogram::ShowHistogram()
{
    if (is_histogram_plotted_)
    {
        histogram_ = CalcHistogram();
        imshow(winname_, histogram_);
        setMouseCallback(winname_, OnMouse, (void*)this);
    }
}
 
void Histogram::SetXValues(std::vector<double> x_values)
{
    //x_values_ = x_values;
}
 
void Histogram::SetYValues(std::vector<float> y_values)
{
    //y_values_ = y_values;
}
 
void Histogram::SetHistogramFlag(bool flag)
{
    // Устанавливаем флаг
    is_histogram_plotted_ = flag;
}
 
void Histogram::SetHistogramWindowProperty(int prop_id, int prop_value)
{
    setWindowProperty(winname_, prop_id, prop_value);
}
 
void Histogram::InitHistogramBackground()
{
    Mat frame = Mat(Size(histogram_frame_width_, histogram_frame_height_), CV_32F, Scalar(0, 0, 0));
 
    // Отрисовываем рамку гистограммы
    rectangle(frame, Rect(
        Point2f(histogram_offset_ * 0.5, histogram_offset_ * 0.5), // top-left
        Point2f(histogram_frame_width_ - histogram_offset_ * 0.5, histogram_frame_height_ - histogram_offset_ * 0.5 - axis_signature_offset_)), // bottom-right
        Scalar(255, 255, 255),
        1
    );
 
    // Отрисовываем подписи
    for (int i = 0; i < signature_amount_; i++)
    {
        float signature_start = static_cast<float>(x_values_->front());
        float signature_interval = static_cast<float>(x_limit_ - signature_start) / static_cast<float>(signature_amount_ - 1);
        float value = signature_start + signature_interval * i;
        putText(
            frame,
            to_string_with_precision(value, 1),
            Point2f(histogram_offset_ / 2.0 + i * signature_interval_, histogram_frame_height_ - axis_signature_offset_ / 2.0),
            FONT_HERSHEY_PLAIN,
            1,
            Scalar(255, 255, 255)
        );
    }
 
    frame.copyTo(histogram_background_);
}
 
Mat Histogram::CalcHistogram()
{
    InitHistogramBackground();
    float interval = ((histogram_.cols) - histogram_offset_ * 2.0) / y_values_->size();
    
    Mat frame = histogram_background_.clone();
 
    // Инициализируем максимальные и минимальные значения магнитуд
    float max_value = 0.0;
 
    for (int i = 0; i < y_values_->size(); i++)
    {
        if (y_values_->at(i) > max_value)
            max_value = y_values_->at(i);
    }
 
 
    // Отрисовка столбцов
    for (int i = 0; i < y_values_->size(); i++)
    {
        float x_0 = histogram_offset_ + i * interval + interval;
        float y_0 = histogram_frame_height_ - histogram_offset_ - axis_signature_offset_;
        float x_1 = x_0;
        float y_1 = y_0 - y_values_->at(i) / max_value * (histogram_frame_height_ - 2 * histogram_offset_ - axis_signature_offset_);
 
        // Если мышь указывает на текущее значение, отрисовываем это значение рядом с курсором
        if (IsInteracted(static_cast<int>(x_0), interval))
        {
            PlotMouseValue(frame, i);
        }
        line(frame, Point2f(x_0, y_0), Point2f(x_1, y_1), Scalar(255, 255, 255), 1, LINE_AA);
    }
 
    return frame;
}
 
bool Histogram::IsInteracted(int x, int interval)
{
    if (interval > 1)
    {
        Rect interaction_box = Rect(Point2f(x - interval * 0.9, -1), Point2f(x + interval * 0.9, 1));
        return ((interaction_box.contains(Point2i(last_mouse_coordinates_.x, 0))) ? true : false);
    }
    return ((last_mouse_coordinates_.x == x) ? true : false);
}
 
void Histogram::PlotMouseValue(Mat& frame, int value_idx)
{
    putText(
        frame,
        to_string_with_precision(x_values_->at(value_idx), 1),
        Point2f(last_mouse_coordinates_.x + histogram_offset_ * 0.5, last_mouse_coordinates_.y + histogram_offset_ * 0.2),
        FONT_HERSHEY_PLAIN,
        1,
        Scalar(255, 255, 255)
    );
}
 
std::string Histogram::to_string_with_precision(const float value, const int n)
{
    std::ostringstream out;
    out.precision(n);
    out << std::fixed << value;
    return out.str();
}