images/image-sim-test.c

   1 /*
   2  *      Image similarity testing
   3  *
   4  *      (c) 2006 Pavel Charvat <pchar@ucw.cz>
   5  *
   6  *      This software may be freely distributed and used according to the terms
   7  *      of the GNU General Public License.
   8  */
   9
  10 #include "lib/lib.h"
  11 #include "lib/getopt.h"
  12 #include "lib/fastbuf.h"
  13 #include "images/images.h"
  14 #include "images/color.h"
  15 #include "images/signature.h"
  16 #include <stdlib.h>
  17 #include <fcntl.h>
  18 #include <errno.h>
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <time.h>
  21 #include <sys/types.h>
  22 #include <unistd.h>
  23
  24 static void NONRET
  25 usage(void)
  26 {
  27   fputs("\
  28 Usage: image-sim-test [options] image1 [image2] \n\
  29 \n\
  30 -q --quiet           no progress messages\n\
  31 -f --format-1        image1 format (jpeg, gif, png)\n\
  32 -F --format-2        image2 format\n\
  33 -g --background      background color (hexadecimal RRGGBB)\n\
  34 -s --segmentation-1  writes image1 segmentation to given file\n\
  35 -S --segmentation-2  writes image2 segmentation to given file\n\
  36 ", stderr);
  37   exit(1);
  38 }
  39
  40 static char *shortopts = "qf:F:g:t:s:S:" CF_SHORT_OPTS;
  41 static struct option longopts[] =
  42 {
  43   CF_LONG_OPTS
  44   { "quiet",            0, 0, 'q' },
  45   { "format-1",         0, 0, 'f' },
  46   { "format-2",         0, 0, 'F' },
  47   { "background",       0, 0, 'g' },
  48   { "segmentation-1",   0, 0, 's' },
  49   { "segmentation-2",   0, 0, 'S' },
  50   { NULL,               0, 0, 0 }
  51 };
  52
  53 static uns verbose = 1;
  54 static byte *file_name_1;
  55 static byte *file_name_2;
  56 static enum image_format format_1;
  57 static enum image_format format_2;
  58 static struct color background_color;
  59 static byte *segmentation_name_1;
  60 static byte *segmentation_name_2;
  61
  62 #define MSG(x...) do{ if (verbose) log(L_INFO, ##x); }while(0)
  63 #define TRY(x) do{ if (!(x)) die("Error: %s", it.err_msg); }while(0)
  64
  65 static void
  66 dump_signature(struct image_signature *sig)
  67 {
  68   byte buf[MAX(IMAGE_VECTOR_DUMP_MAX, IMAGE_REGION_DUMP_MAX)];
  69   image_vector_dump(buf, &sig->vec);
  70   MSG("vector: %s", buf);
  71   for (uns i = 0; i < sig->len; i++)
  72     {
  73       image_region_dump(buf, sig->reg + i);
  74       MSG("region %u: %s", i, buf);
  75     }
  76 }
  77
  78 static struct image_thread it;
  79 static struct image_io io;
  80
  81 static void
  82 write_segmentation(struct image_sig_data *data, byte *fn)
  83 {
  84   MSG("Writing segmentation to %s", fn);
  85
  86   struct fastbuf *fb = bopen(fn, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 4096);
  87   struct image *img;
  88   TRY(img = image_new(&it, data->image->cols, data->image->rows, COLOR_SPACE_RGB, NULL));
  89   image_clear(&it, img);
  90
  91   for (uns i = 0; i < data->regions_count; i++)
  92     {
  93       byte c[3];
  94       // FIXME: convert from Luv to RGB
  95       c[0] = data->regions[i].a[0];
  96       c[1] = data->regions[i].a[1];
  97       c[2] = data->regions[i].a[2];
  98       for (struct image_sig_block *block = data->regions[i].blocks; block; block = block->next)
  99         {
 100           uns x1 = block->x * 4;
 101           uns y1 = block->y * 4;
 102           uns x2 = MIN(x1 + 4, img->cols);
 103           uns y2 = MIN(y1 + 4, img->rows);
 104           byte *p = img->pixels + x1 * 3 + y1 * img->row_size;
 105           for (uns y = y1; y < y2; y++, p += img->row_size)
 106             {
 107               byte *p2 = p;
 108               for (uns x = x1; x < x2; x++, p2 += 3)
 109                 {
 110                   p2[0] = c[0];
 111                   p2[1] = c[1];
 112                   p2[2] = c[2];
 113                 }
 114             }
 115         }
 116     }
 117
 118   io.fastbuf = fb;
 119   io.image = img;
 120   io.format = image_file_name_to_format(fn);
 121   TRY(image_io_write(&io));
 122   image_io_reset(&io);
 123
 124   image_destroy(img);
 125   bclose(fb);
 126 }
 127
 128 int
 129 main(int argc, char **argv)
 130 {
 131   log_init(argv[0]);
 132   int opt;
 133   while ((opt = cf_getopt(argc, argv, shortopts, longopts, NULL)) >= 0)
 134     switch (opt)
 135       {
 136         case 'q':
 137           verbose = 0;
 138           break;
 139         case 'f':
 140           if (!(format_1 = image_extension_to_format(optarg)))
 141             usage();
 142           break;
 143         case 'F':
 144           if (!(format_2 = image_extension_to_format(optarg)))
 145             usage();
 146           break;
 147         case 'g':
 148           {
 149             if (strlen(optarg) != 6)
 150               usage();
 151             errno = 0;
 152             char *end;
 153             long int v = strtol(optarg, &end, 16);
 154             if (errno || *end || v < 0)
 155               usage();
 156             color_make_rgb(&background_color, (v >> 16) & 255, (v >> 8) & 255, v & 255);
 157           }
 158           break;
 159         case 's':
 160           segmentation_name_1 = optarg;
 161           break;
 162         case 'S':
 163           segmentation_name_2 = optarg;
 164           break;
 165         default:
 166           usage();
 167       }
 168
 169   if (argc != optind + 2 && argc != optind + 1)
 170     usage();
 171   file_name_1 = argv[optind++];
 172   if (argc > optind)
 173     file_name_2 = argv[optind++];
 174
 175   MSG("Initializing image library");
 176   srandom(time(NULL) ^ getpid());
 177   srgb_to_luv_init();
 178   image_thread_init(&it);
 179
 180   struct image *img1, *img2;
 181
 182   if (!image_io_init(&it, &io))
 183     die("Cannot initialize image I/O (%s)", it.err_msg);
 184
 185   if (file_name_1)
 186     {
 187       MSG("Reading %s", file_name_1);
 188       io.fastbuf = bopen(file_name_1, O_RDONLY, 1 << 18);
 189       io.format = format_1 ? : image_file_name_to_format(file_name_1);
 190       TRY(image_io_read_header(&io));
 191       io.flags = COLOR_SPACE_RGB | IMAGE_IO_USE_BACKGROUND;
 192       if (background_color.color_space)
 193         io.background_color = background_color;
 194       else if (!io.background_color.color_space)
 195         io.background_color = color_black;
 196       TRY(image_io_read_data(&io, 1));
 197       bclose(io.fastbuf);
 198       img1 = io.image;
 199       MSG("Image size=%ux%u", img1->cols, img1->rows);
 200       image_io_reset(&io);
 201     }
 202   else
 203     img1 = NULL;
 204
 205   if (file_name_2)
 206     {
 207       MSG("Reading %s", file_name_2);
 208       io.fastbuf = bopen(file_name_2, O_RDONLY, 1 << 18);
 209       io.format = format_2 ? : image_file_name_to_format(file_name_2);
 210       TRY(image_io_read_header(&io));
 211       io.flags = COLOR_SPACE_RGB | IMAGE_IO_USE_BACKGROUND;
 212       if (background_color.color_space)
 213         io.background_color = background_color;
 214       else if (!io.background_color.color_space)
 215         io.background_color = color_black;
 216       TRY(image_io_read_data(&io, 1));
 217       bclose(io.fastbuf);
 218       img2 = io.image;
 219       MSG("Image size=%ux%u", img2->cols, img2->rows);
 220       image_io_reset(&io);
 221     }
 222   else
 223     img2 = NULL;
 224
 225   struct image_signature sig1, sig2;
 226   MSG("Computing signatures");
 227   if (img1)
 228     {
 229       struct image_sig_data data;
 230       TRY(image_sig_init(&it, &data, img1));
 231       image_sig_preprocess(&data);
 232       if (data.valid)
 233         image_sig_segmentation(&data);
 234       if (segmentation_name_1)
 235         write_segmentation(&data, segmentation_name_1);
 236       image_sig_finish(&data, &sig1);
 237       image_sig_cleanup(&data);
 238       dump_signature(&sig1);
 239     }
 240   if (img2)
 241     {
 242       struct image_sig_data data;
 243       TRY(image_sig_init(&it, &data, img2));
 244       image_sig_preprocess(&data);
 245       if (data.valid)
 246         image_sig_segmentation(&data);
 247       if (segmentation_name_2)
 248         write_segmentation(&data, segmentation_name_2);
 249       image_sig_finish(&data, &sig2);
 250       image_sig_cleanup(&data);
 251       dump_signature(&sig2);
 252     }
 253
 254   if (img1 && img2)
 255     {
 256       uns dist = image_signatures_dist(&sig1, &sig2);
 257       MSG("dist=%.6f", dist / (double)(1 << IMAGE_SIG_DIST_SCALE));
 258     }
 259
 260   if (img1)
 261     image_destroy(img1);
 262   if (img2)
 263     image_destroy(img2);
 264
 265   image_io_cleanup(&io);
 266   image_thread_cleanup(&it);
 267   MSG("Done.");
 268   return 0;
 269 }