Add test for Predictor
[trackerpp.git] / src / MultiTracker.cpp
index 01e60c5..a7f5e59 100644 (file)
 #include <algorithm>
 #include "hungarian.h"
 #include "Logger.h"
+#include "Utils.h"
 
 using namespace suanzi;
 using namespace cv;
-using namespace Eigen;
+using namespace std;
 
 static const std::string TAG = "MultiTracker";
-MultiTracker::MultiTracker(MetricsPtr m) : metrics(m)
+static const cv::Size PREFERRED_SIZE = Size(64, 128);
+
+static const double MaxCost  = 100000;
+static const int MaxPath = 5;
+
+MultiTracker::MultiTracker(EngineWPtr e)
+: engine(e)
 {
-    LOG_DEBUG(TAG, "init - load model.pkl");
-    predictor = PredictorWrapper::create("./python/model.pkl");
+    LOG_DEBUG(TAG, "init - loading model.pkl");
+    predictor = PredictorWrapper::create("./python", "./python/model.pkl");
     predictor->dump();
+    this->descriptor = {Size(64, 128), Size(16, 16), Size(8, 8), Size(8, 8), 9};
 }
 
-
 MultiTracker::~MultiTracker()
 {
+    predictor.reset();
     trackers.clear();
 }
-//
-//TrackerPtr MultiTracker::createTracker(int id)
-//{
-//    TrackerPtr t (new Tracker(id));
-//    addTracker(t);
-//    return t;
-//}
-//
-//void MultiTracker::addTracker(TrackerPtr t)
-//{
-//    trackers.push_back(t);
-//}
-//
-void MultiTracker::removeTracker(TrackerPtr t)
-{
-//    trackers.erase(t);
-}
 
-void MultiTracker::initNewTrackers(cv::Mat& iamge)
+static std::vector<double> similarity(const PatchPtr p1, const PatchPtr p2)
 {
-}
+    std::vector<double> feature;
+    cv::Mat im1(PREFERRED_SIZE, p1->image_crop.type());
+    cv::Mat im2(PREFERRED_SIZE, p2->image_crop.type());
+    cv::resize(p1->image_crop, im1, im1.size());
+    cv::resize(p2->image_crop, im2, im2.size());
+    cv::Mat result;
+    cv::matchTemplate(im1, im2, result, CV_TM_CCOEFF_NORMED);
+    feature.push_back(result.at<double>(0, 0));
+    cv::matchTemplate(im1, im2, result, CV_TM_CCORR_NORMED);
+    feature.push_back(result.at<double>(0, 0));
 
 
-void MultiTracker::correctTrackers(MetricsPtr m, Mat& image)
-{
+    vector<double>& f1_hog = p1->features.first; Mat f1_hue = p1->features.second;
+    vector<double>& f2_hog = p1->features.first; Mat f2_hue = p1->features.second;
+    feature.push_back(distance_cosine(Eigen::Map<Eigen::VectorXd>(f1_hog.data(), f1_hog.size()), 
+                                    Eigen::Map<Eigen::VectorXd>(f2_hog.data(), f2_hog.size())));
+    feature.push_back(distance_euclidean(Eigen::Map<Eigen::VectorXd>(f1_hog.data(), f1_hog.size()), 
+                                    Eigen::Map<Eigen::VectorXd>(f2_hog.data(), f2_hog.size())));
+    feature.push_back(compareHist(f1_hue, f2_hue, HISTCMP_CORREL));
+    feature.push_back(compareHist(f1_hue, f2_hue, HISTCMP_HELLINGER));
+
+    Detection& d1 = p1->detection;
+    Detection& d2 = p2->detection;
+
+    double center_distance = sqrt(pow((d1.center_x - d2.center_x), 2) + pow((d1.center_y - d2.center_y), 2));
+    feature.push_back(center_distance / (d1.width + d1.height + d2.width + d2.height) * 4);
+
+    feature.push_back(calc_iou_ratio(getRectInDetection(d1), getRectInDetection(d2)));
+
+    return feature;
 }
 
-void calculate_edistance()
+double MultiTracker::distance(TrackerPtr tracker, const cv::Mat& image, const Detection& d)
 {
-}
+    PatchPtr patch = createPatch(image, d);
+    std::vector<double> features;
 
-#define MaxCost  100000
+    std::vector<double> ss;
+    for (auto i : tracker->patches){
+        ss = similarity(i, patch);
+        features.insert(features.end(),  ss.begin(), ss.end());
+    }
+    double prob = predictor->predict(4, features);
+    return prob; 
+}
 
-static double distance(TrackerPtr t, const cv::Mat& image, const Detection& d)
+static float calc_iou_ratio(const Detection& d1, const Detection& d2)
 {
-    return 0.1;
+    return calc_iou_ratio(getRectInDetection(d1), getRectInDetection(d2));
 }
 
 void MultiTracker::update(unsigned int total, const Detection* detections, const Mat& image)
 {
-    // correct_trackers
-    // Generate cost matrix
     int row = trackers.size();
     int col = total;
-    MatrixXi cost_matrix = MatrixXi::Zero(row, col);
+    Eigen::MatrixXi cost_matrix = Eigen::MatrixXi::Zero(row, col);
     for (int i = 0; i < row; i++){
         for (int j = 0; j < col; j++){
-            // TODO
-            // int cost = MaxCost;
-            cost_matrix(i, j) = distance(trackers[i], image, detections[j]);
+            if (calc_iou_ratio(trackers[i]->detection, detections[j]) < -0.1)
+                cost_matrix(i, j) = MaxCost;
+            else
+                cost_matrix(i, j) = distance(trackers[i], image, detections[j]);
         }
     }
 
-    // assignment
-    VectorXi tracker_inds, bb_inds;
+    Eigen::VectorXi tracker_inds, bb_inds;
     linear_sum_assignment(cost_matrix, tracker_inds, bb_inds);
 
     // handle unmatched trackers
-    vector<TrackerPtr> unmatched_trackers;
+    //vector<TrackerPtr> unmatched_trackers;
     for (int i = 0; i < row; i++){
         if (!(tracker_inds.array() == i).any()){
-            unmatched_trackers.push_back(trackers[i]);
+            trackers[i]->updateState(image);
         }
     }
-    for (auto t : unmatched_trackers){
-        t->updateState(image);
-    }
-
 
     // handle unmatched detections
     vector<int> unmatched_detection;
@@ -102,4 +120,41 @@ void MultiTracker::update(unsigned int total, const Detection* detections, const
         TrackerPtr t (new Tracker(image));
         this->trackers.push_back(t);
     }
+
+    Detection dd;
+
+    PatchPtr pp = createPatch(image, dd);
+}
+
+static cv::Mat image_crop(const cv::Mat& image, const Detection& bb)
+{
+    return image(getRectInDetection(bb));
+}
+
+PatchPtr MultiTracker::createPatch(const Mat& image, const Detection& detect)
+{
+    PatchPtr patch(new Patch());
+
+    // calculate hog descriptors, size is 3780
+    Mat im, im2;
+    im = image_crop(image, detect);
+    resize(im, im2, PREFERRED_SIZE);
+    vector<float> feature_hog;
+    this->descriptor.compute(im2, feature_hog);
+
+    // calculate histogram, size is (64 x 45)
+    Mat hsv, hist;
+    cvtColor(im, hsv, COLOR_BGR2HSV);
+    int channels[] = {0, 1};
+    int histSize[] = {45, 64};
+    float hranges[] = {0, 180};
+    float sranges[] = {0, 256};
+    const float* ranges[] = {hranges, sranges};
+    calcHist(&hsv, 1, channels, Mat(), hist, 2, histSize, ranges, true, false);
+
+    patch->image_crop = im.clone();
+    patch->detection = detect;
+    std::vector<double> feature_hog_double (feature_hog.begin(), feature_hog.end()); // convert to double
+    patch->features = std::make_pair(feature_hog_double, hist);
+    return patch;
 }