00001
00017 #ifndef DLR_NUMERIC_SUBPIXELINTERPOLATE_H
00018 #define DLR_NUMERIC_SUBPIXELINTERPOLATE_H
00019
00020
00021 namespace dlr {
00022
00023 namespace numeric {
00024
00090 template <class Type0>
00091 inline void
00092 getQuadraticCoefficients3x3(
00093 Type0 value00, Type0 value01, Type0 value02,
00094 Type0 value10, Type0 value11, Type0 value12,
00095 Type0 value20, Type0 value21, Type0 value22,
00096 double& k0, double& k1, double& k2, double& k3, double& k4, double& k5);
00097
00098
00164 template <class Type0, class Type1>
00165 bool
00166 subpixelInterpolate(double centerRowCoord, double centerColumnCoord,
00167 Type0 value00, Type0 value01, Type0 value02,
00168 Type0 value10, Type0 value11, Type0 value12,
00169 Type0 value20, Type0 value21, Type0 value22,
00170 double& extremumRowCoord, double& extremumColumnCoord,
00171 Type1& extremeValue);
00172
00173
00211 template <class Type0, class Type1>
00212 bool
00213 subpixelInterpolate(double centerPosition,
00214 Type0 value0, Type0 value1, Type0 value2,
00215 double& extremumPosition,
00216 Type1& extremeValue);
00217
00218 }
00219
00220 }
00221
00222
00223
00224
00225
00226 #include <cmath>
00227
00228 namespace dlr {
00229
00230 namespace numeric {
00231
00232
00233
00234 template <class Type0>
00235 void
00236 getQuadraticCoefficients3x3(
00237 Type0 value00, Type0 value01, Type0 value02,
00238 Type0 value10, Type0 value11, Type0 value12,
00239 Type0 value20, Type0 value21, Type0 value22,
00240 double& k0, double& k1, double& k2, double& k3, double& k4, double& k5)
00241 {
00242
00243
00244
00245
00246
00247
00248
00249
00250
00251
00252
00253
00254
00255
00256
00257
00258
00259
00260
00261
00262
00263
00264
00265
00266
00267
00268
00269
00270
00271
00272
00273
00274
00275
00276
00277
00278
00279
00280
00281 k0 = (0.16666666666666663 * value00
00282 + -0.33333333333333331 * value01
00283 + 0.16666666666666663 * value02
00284 + 0.16666666666666663 * value10
00285 + -0.33333333333333337 * value11
00286 + 0.16666666666666663 * value12
00287 + 0.16666666666666663 * value20
00288 + -0.33333333333333331 * value21
00289 + 0.16666666666666663 * value22);
00290 k1 = (0.125 * value00
00291 + -0.125 * value02
00292 + -0.125 * value20
00293 + 0.125 * value22);
00294 k2 = (0.16666666666666663 * value00
00295 + 0.16666666666666663 * value01
00296 + 0.16666666666666663 * value02
00297 + -0.33333333333333331 * value10
00298 + -0.33333333333333331 * value11
00299 + -0.33333333333333331 * value12
00300 + 0.16666666666666663 * value20
00301 + 0.16666666666666663 * value21
00302 + 0.16666666666666663 * value22);
00303 k3 = (-0.16666666666666666 * value00
00304 + 0.16666666666666666 * value02
00305 + -0.16666666666666666 * value10
00306 + 0.16666666666666666 * value12
00307 + -0.16666666666666666 * value20
00308 + 0.16666666666666666 * value22);
00309 k4 = (-0.16666666666666666 * value00
00310 + -0.16666666666666666 * value01
00311 + -0.16666666666666666 * value02
00312 + 0.16666666666666666 * value20
00313 + 0.16666666666666666 * value21
00314 + 0.16666666666666666 * value22);
00315 k5 = (-0.11111111111111116 * value00
00316 + 0.22222222222222227 * value01
00317 + -0.11111111111111116 * value02
00318 + 0.22222222222222221 * value10
00319 + 0.55555555555555558 * value11
00320 + 0.22222222222222221 * value12
00321 + -0.11111111111111116 * value20
00322 + 0.22222222222222227 * value21
00323 + -0.11111111111111116 * value22);
00324 }
00325
00326
00327 template <class Type0, class Type1>
00328 bool
00329 subpixelInterpolate(double centerRowCoord, double centerColumnCoord,
00330 Type0 value00, Type0 value01, Type0 value02,
00331 Type0 value10, Type0 value11, Type0 value12,
00332 Type0 value20, Type0 value21, Type0 value22,
00333 double& extremumRowCoord, double& extremumColumnCoord,
00334 Type1& extremeValue)
00335 {
00336
00337
00338
00339
00340
00341
00342
00343
00344
00345
00346
00347
00348
00349 double k0, k1, k2, k3, k4, k5;
00350 getQuadraticCoefficients3x3(
00351 value00, value01, value02,
00352 value10, value11, value12,
00353 value20, value21, value22,
00354 k0, k1, k2, k3, k4, k5);
00355
00356
00357
00358
00359
00360
00361
00362
00363
00364
00365
00366
00367 double determinant = k0 * k2 - k1 * k1;
00368
00369
00370
00371
00372
00373
00374
00375
00376
00377
00378
00379
00380
00381
00382
00383
00384
00385
00386
00387
00388
00389
00390
00391
00392
00393
00394 if(determinant <= 0) {
00395 return false;
00396 }
00397
00398
00399
00400 double detTimes2 = determinant * 2.0;
00401 double inverseMx00 = k2 / detTimes2;
00402 double inverseMx01 = -k1 / detTimes2;
00403 double inverseMx11 = k0 / detTimes2;
00404
00405 double maxX = -k3 * inverseMx00 - k4 * inverseMx01;
00406 double maxY = -k3 * inverseMx01 - k4 * inverseMx11;
00407
00408 extremumRowCoord = centerRowCoord + maxY;
00409 extremumColumnCoord = centerColumnCoord + maxX;
00410
00411
00412
00413 extremeValue =
00414 (k0 * maxX * maxX + 2 * k1 * maxX * maxY + k2 * maxY * maxY
00415 + k3 * maxX + k4 * maxY + k5);
00416
00417 return true;
00418 }
00419
00420
00421
00422
00423
00424
00425
00426 template <class Type0, class Type1>
00427 bool
00428 subpixelInterpolate(double centerPosition,
00429 Type0 value0, Type0 value1, Type0 value2,
00430 double& extremumPosition,
00431 Type1& extremeValue)
00432 {
00433
00434
00435
00436
00437
00438
00439
00440
00441
00442
00443
00444
00445
00446
00447
00448
00449
00450
00451
00452
00453
00454
00455
00456
00457
00458
00459
00460
00461
00462 double k0 = 0.5 * value0 - value1 + 0.5 * value2;
00463 double k1 = -0.5 * value0 + 0.5 * value2;
00464 double k2 = value1;
00465
00466
00467
00468
00469
00470
00471
00472
00473
00474
00475 if(k0 == 0) {
00476 return false;
00477 }
00478 double maxP = -k1 / (2 * k0);
00479
00480
00481
00482 extremumPosition = centerPosition + maxP;
00483
00484
00485
00486 extremeValue = k0 * maxP * maxP + k1 * maxP + k2;
00487
00488 return true;
00489 }
00490
00491 }
00492
00493 }
00494
00495 #endif