lib/cpPlugins/Extensions/Algorithms/IterativeGaussianModelEstimator.h

   1 // -------------------------------------------------------------------------
   2 // @author Leonardo Florez-Valencia (florez-l@javeriana.edu.co)
   3 // -------------------------------------------------------------------------
   4
   5 #ifndef __CPPLUGINS__EXTENSIONS__ALGORITHMS__ITERATIVEGAUSSIANMODELESTIMATOR__H__
   6 #define __CPPLUGINS__EXTENSIONS__ALGORITHMS__ITERATIVEGAUSSIANMODELESTIMATOR__H__
   7
   8 #include <vector>
   9 #include <itkConceptChecking.h>
  10 #include <itkObject.h>
  11 #include <vnl/vnl_matrix.h>
  12
  13 namespace cpPlugins
  14 {
  15   namespace Extensions
  16   {
  17     namespace Algorithms
  18     {
  19       /**
  20        */
  21       template< class S, unsigned int D >
  22       class IterativeGaussianModelEstimator
  23         : public itk::Object
  24       {
  25       public:
  26         typedef IterativeGaussianModelEstimator Self;
  27         typedef itk::Object                     Superclass;
  28         typedef itk::SmartPointer< Self >       Pointer;
  29         typedef itk::SmartPointer< const Self > ConstPointer;
  30
  31         typedef S TScalar;
  32         itkStaticConstMacro( Dimension, unsigned int, D );
  33
  34         // Begin concept checking
  35 #ifdef ITK_USE_CONCEPT_CHECKING
  36         itkConceptMacro(
  37           ScalarTypeHasFloatResolution,
  38           ( itk::Concept::IsFloatingPoint< S > )
  39           );
  40 #endif
  41         // End concept checking
  42
  43         typedef vnl_matrix< S >        TMatrix;
  44         typedef std::vector< TMatrix > TMatrices;
  45
  46       public:
  47         itkNewMacro( Self );
  48         itkTypeMacro( IterativeGaussianModelEstimator, itkObject );
  49
  50       public:
  51         unsigned long GetNumberOfSamples( ) const
  52           { return( ( unsigned long )( this->m_N ) ); }
  53         const TMatrix& GetMu( ) const
  54           { return( this->m_M ); }
  55         const TMatrix& GetOmega( ) const
  56           { return( this->m_O ); }
  57
  58         void SetNumberOfSamples( unsigned long n );
  59         void SetMu( const TMatrix& m );
  60         void SetOmega( const TMatrix& O );
  61
  62         bool SaveModelToFile( const std::string& filename ) const;
  63         bool LoadModelFromFile( const std::string& filename );
  64
  65         template< class V >
  66         S Probability( const V& sample ) const;
  67
  68         S Probability( const S& s_x, const S& s_y, ... ) const;
  69
  70         template< class V, class M >
  71         void GetModel( V& m, M& E ) const;
  72
  73         void Clear( );
  74
  75         template< class V >
  76         void AddSample( const V& sample );
  77
  78         void AddSample( const S& s_x, const S& s_y, ... );
  79
  80       protected:
  81         IterativeGaussianModelEstimator( );
  82         virtual ~IterativeGaussianModelEstimator( );
  83
  84       protected:
  85         void _UpdateModel( ) const;
  86
  87       private:
  88         // Purposely not implemented
  89         IterativeGaussianModelEstimator( const Self& other );
  90         void operator=( const Self& other );
  91
  92       protected:
  93         S m_N;
  94         TMatrix m_M;
  95         TMatrix m_O;
  96
  97         mutable bool m_Updated;
  98         mutable TMatrix m_Cov;
  99         mutable TMatrix m_Inv;
 100         mutable S m_Norm;
 101       };
 102
 103     } // ecapseman
 104
 105   } // ecapseman
 106
 107 } // ecapseman
 108
 109 #include <cpPlugins/Extensions/Algorithms/IterativeGaussianModelEstimator.hxx>
 110
 111 #endif // __CPPLUGINS__EXTENSIONS__ALGORITHMS__ITERATIVEGAUSSIANMODELESTIMATOR__H__
 112
 113 // eof - $RCSfile$