-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
OpenNI2OpenCV.h
383 lines (355 loc) · 15.2 KB
/
OpenNI2OpenCV.h
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
#ifndef _OpenNI2OpenCV_H_
#define _OpenNI2OpenCV_H_
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <OpenNI.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
namespace OpenNIOpenCV {
/*
Функция для получения поддерживаемых форматов пикселей с строковом
виде для дальнейшего вывода
Аргументы:
- pixelformat - формат пикселя
*/
const char* PixelFormatToStr(openni::PixelFormat pixelformat) {
switch (pixelformat) {
case openni::PIXEL_FORMAT_DEPTH_100_UM:
return "PIXEL_FORMAT_DEPTH_100_UM";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_DEPTH_1_MM:
return "PIXEL_FORMAT_DEPTH_1_MM";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_DEPTH_1_3_MM:
return "PIXEL_FORMAT_DEPTH_1_3_MM";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_DEPTH_1_2_MM:
return "PIXEL_FORMAT_DEPTH_1_2_MM";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_GRAY16:
return "PIXEL_FORMAT_GRAY16";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_GRAY8:
return "PIXEL_FORMAT_GRAY8";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_JPEG:
return "PIXEL_FORMAT_JPEG";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_RGB888:
return "PIXEL_FORMAT_RGB888";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_SHIFT_9_2:
return "PIXEL_FORMAT_SHIFT_9_2";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_SHIFT_9_3:
return "PIXEL_FORMAT_SHIFT_9_3";
break;
case openni::PIXEL_FORMAT_YUV422:
return "PIXEL_FORMAT_YUV422";
break;
default:
return "unknown";
break;
}
}
class OpenNI2OpenCV
{
private:
openni::VideoMode depthVideoMode, colorVideoMode, irVideoMode;
openni::VideoStream m_depthStream, m_colorStream, m_irStream;
openni::Device m_device;
int m_height, m_width;
/*
Функция для вычисления значения градиента писелей в зависимости от расстояния
на карте глубины
Агрументы:
- color1, color2 - цвета наиболее удаленного и наиболее близкого объектов соответсвенно
- progress - параметр определяющий долю каждого цвета (имеет значение от 0 до 1, зависит от раастояния)
*/
cv::Vec3b interpolation(cv::Vec3b color1, cv::Vec3b color2, float progress)
{
cv::Vec3b newColor;
uint8_t b1 = color1[0];
uint8_t g1 = color1[1];
uint8_t r1 = color1[2];
uint8_t b2 = color2[0];
uint8_t g2 = color2[1];
uint8_t r2 = color2[2];
float progress2 = 1 - progress;
newColor[0] = (uchar)cv::saturate_cast<uint8_t>(b1 * progress + b2 * progress2);
newColor[1] = (uchar)cv::saturate_cast<uint8_t>(g1 * progress + g2 * progress2);
newColor[2] = (uchar)cv::saturate_cast<uint8_t>(r1 * progress + r2 * progress2);
return newColor;
}
public:
OpenNI2OpenCV() {};
~OpenNI2OpenCV()
{
m_device.close();
if (m_colorStream.isValid()){
m_colorStream.stop();
m_colorStream.destroy();
}
if (m_depthStream.isValid()){
m_depthStream.stop();
m_depthStream.destroy();
}
if (m_irStream.isValid()){
m_irStream.stop();
m_irStream.destroy();
}
}
/*
Функция инициализации устройства с которого будут считываться информация,
а также потоков для цветного изображения, карты глубины, и инфраксного канала.
*/
openni::Status init()
{
openni::Status rc = openni::STATUS_OK;
const char* deviceURI = openni::ANY_DEVICE;
rc = openni::OpenNI::initialize();
printf("After initialization:\n%s\n", openni::OpenNI::getExtendedError());
rc = m_device.open(deviceURI);
if (rc != openni::STATUS_OK)
{
printf("Device open failed:\n%s\n", openni::OpenNI::getExtendedError());
return openni::STATUS_NO_DEVICE;
}
/*
Создание потоков для считывания информации с камер
*/
rc = m_depthStream.create(m_device, openni::SENSOR_DEPTH);
if (rc != openni::STATUS_OK){
std::cout << "Couldn't find depth stream: " << openni::OpenNI::getExtendedError() << std::endl;
return openni::STATUS_ERROR;
}
rc = m_colorStream.create(m_device, openni::SENSOR_COLOR);
if (rc != openni::STATUS_OK){
std::cout << "Couldn't find color stream: " << openni::OpenNI::getExtendedError() << std::endl;
return openni::STATUS_ERROR;
}
rc = m_irStream.create(m_device, openni::SENSOR_IR);
if (rc != openni::STATUS_OK){
std:: cout << "Couldn't find ir stream: " << openni::OpenNI::getExtendedError() << std::endl;
return openni::STATUS_ERROR;
}
/*
Выбор режима синхронизации изображения
В камере Scanmax M5 3D доступно 2 режима:
1. Без синхронизации (IMAGE_REGISTRATION_OFF)
2. С синхронизацией цветного канала и канала глубины (IMAGE_REGISTRATION_DEPTH_TO_COLOR)
*/
// openni::ImageRegistrationMode regMode = openni::IMAGE_REGISTRATION_DEPTH_TO_COLOR;
openni::ImageRegistrationMode regMode = openni::IMAGE_REGISTRATION_OFF;
if (m_device.isImageRegistrationModeSupported(regMode)){
if (m_device.getImageRegistrationMode() != regMode){
rc = m_device.setImageRegistrationMode(regMode);
if (rc != openni::STATUS_OK){
std::cout << "Can't set registration mode" << openni::OpenNI::getExtendedError() <<std::endl;
}
}
else{
std::cout << "Image Registration Mode = ON" << std::endl;;
}
}
else{
std::cout << "Image Registration Mode dont supported " << std::endl;
}
rc = m_depthStream.start();
if (rc != openni::STATUS_OK)
{
std::cout << "SimpleViewer: Couldn't start depth stream: " << openni::OpenNI::getExtendedError() << std::endl;
m_depthStream.destroy();
return openni::STATUS_ERROR;
}
rc = m_colorStream.start();
if (rc != openni::STATUS_OK)
{
std::cout << "Couldn't start color stream: " << openni::OpenNI::getExtendedError() << std::endl;
m_colorStream.destroy();
return openni::STATUS_ERROR;
}
rc = m_irStream.start();
if (rc != openni::STATUS_OK)
{
std::cout << "Couldn't start IR stream: " << openni::OpenNI::getExtendedError() << std::endl;;
m_irStream.destroy();
return openni::STATUS_ERROR;
}
if ((!m_depthStream.isValid()) && (!m_colorStream.isValid()) && (!m_irStream.isValid()))
{
std::cout << "No valid streams. Exiting" << std::endl;
// openni::OpenNI::shutdown();
return openni::STATUS_ERROR;
}
if (m_depthStream.isValid() && m_colorStream.isValid() && m_irStream.isValid())
{
depthVideoMode = m_depthStream.getVideoMode();
colorVideoMode = m_colorStream.getVideoMode();
irVideoMode = m_irStream.getVideoMode();
int depthWidth = depthVideoMode.getResolutionX();
int depthHeight = depthVideoMode.getResolutionY();
int colorWidth = colorVideoMode.getResolutionX();
int colorHeight = colorVideoMode.getResolutionY();
int irWidth = irVideoMode.getResolutionX();
int irHeight = irVideoMode.getResolutionY();
if (depthWidth == colorWidth &&
depthHeight == colorHeight &&
depthWidth == irWidth &&
depthHeight == irHeight)
{
m_width = depthWidth;
m_height = depthHeight;
}
else
{
printf("Error - expect color and depth to be in same resolution: D: %dx%d, C: %dx%d\n",
depthWidth, depthHeight,
colorWidth, colorHeight);
return openni::STATUS_ERROR;
}
}
else if (m_depthStream.isValid())
{
depthVideoMode = m_depthStream.getVideoMode();
m_width = depthVideoMode.getResolutionX();
m_height = depthVideoMode.getResolutionY();
}
else if (m_colorStream.isValid())
{
colorVideoMode = m_colorStream.getVideoMode();
m_width = colorVideoMode.getResolutionX();
m_height = colorVideoMode.getResolutionY();
}
else if (m_irStream.isValid())
{
irVideoMode = m_irStream.getVideoMode();
m_width = irVideoMode.getResolutionX();
m_height = irVideoMode.getResolutionY();
}
else
{
std::cout << "Error - expects at least one of the streams to be valid..." << std::endl;
return openni::STATUS_ERROR;
}
return openni::STATUS_OK;
}
/*
Функция для получения кадра цветоного канала
Аргументы:
- frame - Матрица для записи полученного с устройства кадра
*/
void getColorFrame(cv::Mat& frame)
{
if(frame.cols != m_width || frame.rows != m_height) {
frame.create(m_height, m_width, CV_8UC3);
}
openni::VideoMode vm = m_colorStream.getVideoMode();
int cols, rows;
openni::VideoFrameRef colorFrame;
m_colorStream.readFrame(&colorFrame);
openni::RGB888Pixel* dData = (openni::RGB888Pixel*)colorFrame.getData();
memcpy(frame.data, dData, colorFrame.getStrideInBytes() * colorFrame.getHeight());
cvtColor(frame, frame, cv::COLOR_RGB2BGR);
}
/*
Функция для получения кадра канала глубины
Аргументы:
- frame - Матрица для записи полученного с устройства кадра
*/
void getDepthFrame(cv::Mat& frame)
{
cv::Mat localFrame;
if(localFrame.cols != m_width || localFrame.rows != m_height) {
frame.create(m_height, m_width, CV_8UC3);
localFrame.create(m_height, m_width, CV_16SC1);
}
openni::VideoMode vm = m_depthStream.getVideoMode();
openni::VideoFrameRef depthFrame;
m_depthStream.readFrame(&depthFrame);
openni::DepthPixel* dData = (openni::DepthPixel*)depthFrame.getData();
memcpy(localFrame.data, dData, depthFrame.getStrideInBytes() * depthFrame.getHeight());
float maxVal = floor(4000.0);
cv::Vec3b color1 = cv::Vec3b(255, 0, 0); // Цвет для наиболее удаленных объектов
cv::Vec3b color2 = cv::Vec3b(0, 0, 255); // Цвет для наиболее близких объектов
for( int y = 0; y < frame.rows; y++ ) {
for( int x = 0; x < frame.cols; x++ ) {
uint16_t dist = (uint16_t)localFrame.at<uint16_t>(y,x);
if (dist == 0){
frame.at<cv::Vec3b>(y, x) = cv::Vec3b(0, 0, 0);
}
else{
float progress = dist / maxVal;
frame.at<cv::Vec3b>(y, x) = interpolation(color1, color2, progress);
}
}
}
}
/*
Функция для получения кадра инфракрасного канала
Аргументы:
- frame - Матрица для записи полученного с устройства кадра
*/
void getIrFrame(cv::Mat& frame){
if(frame.cols != m_width || frame.rows != m_height) {
frame.create(m_height, m_width, CV_8UC1);
}
openni::VideoMode vm = m_depthStream.getVideoMode();
openni::VideoFrameRef irFrame;
m_irStream.readFrame(&irFrame);
openni::Grayscale16Pixel* dData = (openni::Grayscale16Pixel*)irFrame.getData();
memcpy(frame.data, dData, irFrame.getStrideInBytes() * irFrame.getHeight());
}
/*
Метод, для получения информации о цветном канале
*/
void printColorSensorInfo(){
std::cout << "Sensor Info fo color stream" << std::endl;
if (m_colorStream.isValid()){
const openni::SensorInfo& sensorinflo = m_colorStream.getSensorInfo();
const openni::Array<openni::VideoMode>& videomodes = sensorinflo.getSupportedVideoModes();
for (int i = 0; i < videomodes.getSize(); i++)
{
std::cout << i << ": " << videomodes[i].getResolutionX() << "x" << videomodes[i].getResolutionY()<< ": " << PixelFormatToStr(videomodes[i].getPixelFormat()) << ": " << videomodes[i].getFps() << std::endl;
}
}
else{
std::cout << "Color stream is not valid" << std::endl;
}
}
/*
Метод, для получения информации о канале глубины
*/
void printDepthSensorInfo(){
std::cout << "Sensor Info fo depth stream" << std::endl;
if (m_depthStream.isValid()){
const openni::SensorInfo& sensorinflo = m_depthStream.getSensorInfo();
const openni::Array<openni::VideoMode>& videomodes = sensorinflo.getSupportedVideoModes();
for (int i = 0; i < videomodes.getSize(); i++)
{
std::cout << i << ": " << videomodes[i].getResolutionX() << "x" << videomodes[i].getResolutionY()<< ": " << PixelFormatToStr(videomodes[i].getPixelFormat()) << ": " << videomodes[i].getFps() << std::endl;
}
}
else{
std::cout << "Depth stream is not valid" << std::endl;
}
}
/*
Метод, для получения информации о инфракрасном канале
*/
void printIrSensorInfo(){
std::cout << "Sensor Info fo IR stream" << std::endl;
if (m_irStream.isValid()){
const openni::SensorInfo& sensorinflo = m_irStream.getSensorInfo();
const openni::Array<openni::VideoMode>& videomodes = sensorinflo.getSupportedVideoModes();
for (int i = 0; i < videomodes.getSize(); i++)
{
std::cout << i << ": " << videomodes[i].getResolutionX() << "x" << videomodes[i].getResolutionY()<< ": " << PixelFormatToStr(videomodes[i].getPixelFormat()) << ": " << videomodes[i].getFps() << std::endl;
}
}
else{
std::cout << "Depth stream is not valid" << std::endl;
}
}
};
}
#endif // _OpenNI2OpenCV_H_)