lib/cpPlugins/Extensions/Algorithms/RGBImageToHSVChannelsFilter.hxx

   1 // -------------------------------------------------------------------------
   2 // @author Leonardo Florez-Valencia (florez-l@javeriana.edu.co)
   3 // -------------------------------------------------------------------------
   4
   5 #ifndef __CPPLUGINS__EXTENSIONS__ALGORITHMS__RGBIMAGETOHSVCHANNELSFILTER__HXX__
   6 #define __CPPLUGINS__EXTENSIONS__ALGORITHMS__RGBIMAGETOHSVCHANNELSFILTER__HXX__
   7
   8 #include <cmath>
   9 #include <limits>
  10 #include <vnl/vnl_math.h>
  11
  12 #include <itkImageRegionIterator.h>
  13 #include <itkImageRegionConstIterator.h>
  14
  15 // -------------------------------------------------------------------------
  16 template< class I, class O >
  17 O* cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
  18 GetHueOutput( )
  19 {
  20   return( this->GetOutput( 0 ) );
  21 }
  22
  23 // -------------------------------------------------------------------------
  24 template< class I, class O >
  25 O* cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
  26 GetSaturationOutput( )
  27 {
  28   return( this->GetOutput( 1 ) );
  29 }
  30
  31 // -------------------------------------------------------------------------
  32 template< class I, class O >
  33 O* cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
  34 GetValueOutput( )
  35 {
  36   return( this->GetOutput( 2 ) );
  37 }
  38
  39 // -------------------------------------------------------------------------
  40 template< class I, class O >
  41 const O*
  42 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
  43 GetHueOutput( ) const
  44 {
  45   if( this->GetNumberOfOutputs( ) > 0 )
  46     return(
  47       dynamic_cast< const O* >(
  48         this->itk::ProcessObject::GetOutput( 0 )
  49         )
  50       );
  51   else
  52     return( NULL );
  53 }
  54
  55 // -------------------------------------------------------------------------
  56 template< class I, class O >
  57 const O*
  58 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
  59 GetSaturationOutput( ) const
  60 {
  61   if( this->GetNumberOfOutputs( ) > 1 )
  62     return(
  63       dynamic_cast< const O* >(
  64         this->itk::ProcessObject::GetOutput( 1 )
  65         )
  66       );
  67   else
  68     return( NULL );
  69 }
  70
  71 // -------------------------------------------------------------------------
  72 template< class I, class O >
  73 const O*
  74 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
  75 GetValueOutput( ) const
  76 {
  77   if( this->GetNumberOfOutputs( ) > 2 )
  78     return(
  79       dynamic_cast< const O* >(
  80         this->itk::ProcessObject::GetOutput( 2 )
  81         )
  82       );
  83   else
  84     return( NULL );
  85 }
  86
  87 // -------------------------------------------------------------------------
  88 template< class I, class O >
  89 void
  90 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
  91 GraftHueOutput( O* hue )
  92 {
  93   this->GraftNthOutput( 0, hue );
  94 }
  95
  96 // -------------------------------------------------------------------------
  97 template< class I, class O >
  98 void
  99 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 100 GraftSaturationOutput( O* saturation )
 101 {
 102   this->GraftNthOutput( 1, saturation );
 103 }
 104
 105 // -------------------------------------------------------------------------
 106 template< class I, class O >
 107 void
 108 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 109 GraftValueOutput( O* value )
 110 {
 111   this->GraftNthOutput( 2, value );
 112 }
 113
 114 // -------------------------------------------------------------------------
 115 template< class I, class O >
 116 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 117 RGBImageToHSVChannelsFilter( )
 118   : Superclass( )
 119 {
 120   this->SetNumberOfRequiredInputs( 1 );
 121   this->SetNumberOfRequiredOutputs( 3 );
 122   for( unsigned int i = 0; i < 3; i++ )
 123   {
 124     typename O::Pointer o = O::New( );
 125     this->SetNthOutput( i, o );
 126
 127   } // rof
 128 }
 129
 130 // -------------------------------------------------------------------------
 131 template< class I, class O >
 132 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 133 ~RGBImageToHSVChannelsFilter( )
 134 {
 135 }
 136
 137 // -------------------------------------------------------------------------
 138 template< class I, class O >
 139 void
 140 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 141 BeforeThreadedGenerateData( )
 142 {
 143 }
 144
 145 // -------------------------------------------------------------------------
 146 template< class I, class O >
 147 void cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 148 AfterThreadedGenerateData( )
 149 {
 150 }
 151
 152 // -------------------------------------------------------------------------
 153 template< class I, class O >
 154 void
 155 cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 156 ThreadedGenerateData(
 157   const typename Superclass::OutputImageRegionType& region,
 158   itk::ThreadIdType threadId
 159   )
 160 {
 161   typedef itk::ImageRegionConstIterator< I > TInIt;
 162   typedef itk::ImageRegionIterator< O > TOutIt;
 163
 164   TInIt inIt( this->GetInput( ), region );
 165   TOutIt hIt( this->GetHueOutput( ), region );
 166   TOutIt sIt( this->GetSaturationOutput( ), region );
 167   TOutIt vIt( this->GetValueOutput( ), region );
 168   inIt.GoToBegin( );
 169   hIt.GoToBegin( );
 170   sIt.GoToBegin( );
 171   vIt.GoToBegin( );
 172   for( ; !inIt.IsAtEnd( ); ++inIt, ++hIt, ++sIt, ++vIt )
 173   {
 174     TOutputPixel H, S, V;
 175     Self::_RGB2HSV( inIt.Get( ), H, S, V );
 176     hIt.Set( H );
 177     sIt.Set( S );
 178     vIt.Set( V );
 179
 180   } // rof
 181 }
 182
 183 // -------------------------------------------------------------------------
 184 template< class I, class O >
 185 void cpPlugins::Extensions::Algorithms::RGBImageToHSVChannelsFilter< I, O >::
 186 _RGB2HSV(
 187   const TInputPixel& RGB,
 188   TOutputPixel& H, TOutputPixel& S, TOutputPixel& V
 189   )
 190 {
 191   typedef typename TInputPixel::ComponentType TComponent;
 192   const double mVal = double( std::numeric_limits< TComponent >::max( ) );
 193   const double _0 = double( 0 );
 194   const double _1 = double( 1 );
 195   const double _2 = double( 2 );
 196   const double _3 = double( 3 );
 197   const double _2pi = _2 * double( vnl_math::pi );
 198
 199   double R = double( RGB.GetRed( ) );
 200   double G = double( RGB.GetGreen( ) );
 201   double B = double( RGB.GetBlue( ) );
 202   double sRGB = R + G + B;
 203   double RG = R - G;
 204   double RB = R - B;
 205   double GB = G - B;
 206
 207   // Hue
 208   double A = std::sqrt( ( RG * RG ) + ( RB * GB ) );
 209   if( A != _0 )
 210     A = std::acos( ( RG + RB ) / ( _2 * A ) );
 211   A /= _2pi;
 212   H = TOutputPixel( mVal * ( ( G >= B )? A: _1 - A ) );
 213
 214   // Saturation
 215   if( sRGB != _0 )
 216   {
 217     double C = ( G < R )? G: R;
 218     C        = ( B < C )? B: C;
 219     S = TOutputPixel( mVal * ( _1 - ( ( _3 * C ) / sRGB ) ) );
 220   }
 221   else
 222     S = TOutputPixel( 0 );
 223
 224   // Value
 225   V = TOutputPixel( sRGB / _3 );
 226 }
 227
 228 #endif // __CPPLUGINS__EXTENSIONS__ALGORITHMS__RGBIMAGETOHSVCHANNELSFILTER__HXX__
 229
 230 // eof - $RCSfile$