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| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 4419c237b2 |
@@ -110,6 +110,62 @@ if HAS_NUMBA:
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acc[y, x] *= inv
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return acc
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@nb.njit(cache=True, parallel=True, fastmath=True, boundscheck=False)
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def _jit_score_bitmap_greedy(
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spread: np.ndarray,
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dx: np.ndarray, dy: np.ndarray, bins: np.ndarray,
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||||
bit_active: np.uint8,
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min_score: nb.float32,
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greediness: nb.float32,
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) -> np.ndarray:
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"""Score bitmap con early-exit greedy (no rescore background).
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Per ogni pixel iteriamo le N feature; abortiamo non appena diventa
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impossibile raggiungere `min_required` count anche aggiungendo
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tutte le feature rimanenti. min_required = greediness * min_score * N.
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greediness=0 → nessun early-exit (equivalente a kernel base).
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greediness=1 → exit non appena hits + remaining < min_score * N.
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Tipico: 0.7-0.9 → 2-4x speed-up senza perdere match.
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"""
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H, W = spread.shape
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N = dx.shape[0]
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acc = np.zeros((H, W), dtype=np.float32)
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if N == 0:
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return acc
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min_req = greediness * min_score * N
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inv_N = nb.float32(1.0 / N)
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for y in nb.prange(H):
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for x in range(W):
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hits = 0
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for i in range(N):
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b = bins[i]
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mask = np.uint8(1) << b
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if (bit_active & mask) == 0:
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# Nessun chance per questa feature
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if hits + (N - i - 1) < min_req:
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break
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continue
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ddy = dy[i]
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yy = y + ddy
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if yy < 0 or yy >= H:
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if hits + (N - i - 1) < min_req:
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break
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continue
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ddx = dx[i]
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xx = x + ddx
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||||
if xx < 0 or xx >= W:
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||||
if hits + (N - i - 1) < min_req:
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break
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||||
continue
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||||
if spread[yy, xx] & mask:
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hits += 1
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else:
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if hits + (N - i - 1) < min_req:
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||||
break
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||||
acc[y, x] = nb.float32(hits) * inv_N
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||||
return acc
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||||
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||||
@nb.njit(cache=True, parallel=True, fastmath=True, boundscheck=False)
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||||
def _jit_score_bitmap_rescored(
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spread: np.ndarray, # uint8 (H, W)
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@@ -185,6 +241,10 @@ if HAS_NUMBA:
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_jit_score_bitmap(spread, dx, dy, b, np.uint8(0xFF))
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bg = np.zeros((32, 32), dtype=np.float32)
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||||
_jit_score_bitmap_rescored(spread, dx, dy, b, np.uint8(0xFF), bg)
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||||
_jit_score_bitmap_greedy(
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spread, dx, dy, b, np.uint8(0xFF),
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||||
np.float32(0.5), np.float32(0.8),
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)
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||||
_jit_popcount_density(spread)
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else: # pragma: no cover
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@@ -198,6 +258,9 @@ else: # pragma: no cover
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def _jit_score_bitmap_rescored(spread, dx, dy, bins, bit_active, bg):
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||||
raise RuntimeError("numba non disponibile")
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def _jit_score_bitmap_greedy(spread, dx, dy, bins, bit_active, min_score, greediness):
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||||
raise RuntimeError("numba non disponibile")
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||||
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||||
def _jit_popcount_density(spread):
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||||
raise RuntimeError("numba non disponibile")
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||||
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@@ -246,6 +309,28 @@ def score_bitmap_rescored(
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return np.maximum(0.0, out).astype(np.float32)
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||||
def score_bitmap_greedy(
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||||
spread: np.ndarray, dx: np.ndarray, dy: np.ndarray, bins: np.ndarray,
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bit_active: int, min_score: float, greediness: float,
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) -> np.ndarray:
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"""Score bitmap con early-exit greedy. Per coarse-pass aggressivo.
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Non applica rescore background: usare quando la scena ha basso clutter
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o quando si vuole mass-prune varianti via top-level rapidamente.
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"""
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if HAS_NUMBA and len(dx) > 0:
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return _jit_score_bitmap_greedy(
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||||
np.ascontiguousarray(spread, dtype=np.uint8),
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||||
np.ascontiguousarray(dx, dtype=np.int32),
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||||
np.ascontiguousarray(dy, dtype=np.int32),
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||||
np.ascontiguousarray(bins, dtype=np.int8),
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||||
np.uint8(bit_active),
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||||
np.float32(min_score), np.float32(greediness),
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||||
)
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||||
# Fallback: kernel base senza early-exit
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||||
return score_bitmap(spread, dx, dy, bins, bit_active)
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||||
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||||
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||||
def popcount_density(spread: np.ndarray) -> np.ndarray:
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||||
if HAS_NUMBA:
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||||
return _jit_popcount_density(np.ascontiguousarray(spread, dtype=np.uint8))
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||||
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+16
-27
@@ -40,6 +40,7 @@ from pm2d._jit_kernels import (
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score_by_shift as _jit_score_by_shift,
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||||
score_bitmap as _jit_score_bitmap,
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||||
score_bitmap_rescored as _jit_score_bitmap_rescored,
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||||
score_bitmap_greedy as _jit_score_bitmap_greedy,
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||||
popcount_density as _jit_popcount,
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||||
HAS_NUMBA,
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||||
)
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||||
@@ -574,7 +575,7 @@ class LineShapeMatcher:
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||||
verify_threshold: float = 0.4,
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coarse_angle_factor: int = 2,
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||||
scale_penalty: float = 0.0,
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||||
search_roi: tuple[int, int, int, int] | None = None,
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||||
greediness: float = 0.0,
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) -> list[Match]:
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"""
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||||
scale_penalty: se > 0, riduce lo score per match a scala diversa da 1.0:
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@@ -582,30 +583,11 @@ class LineShapeMatcher:
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||||
Utile se l'operatore vuole che match "identico al template anche per
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dimensione" abbia score più alto di match "stessa forma, dimensione
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diversa". scale_penalty=0 (default) = comportamento shape puro.
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search_roi: (x, y, w, h) limita la ricerca a una regione della scena.
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Equivalente a Halcon set_aoi: il matching opera su crop locale e le
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coordinate output sono ri-traslate al sistema scena originale. Usare
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quando si conosce a priori l'area in cui il pezzo può apparire (es.
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feeder a posizione fissa) → costo proporzionale a w·h invece di W·H.
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"""
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if not self.variants:
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raise RuntimeError("Matcher non addestrato: chiamare train() prima.")
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gray_full = self._to_gray(scene_bgr)
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# Applica ROI di ricerca: restringe scena a crop, ricorda offset per
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# ri-traslare le coordinate dei match a fine pipeline.
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if search_roi is not None:
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rx, ry, rw, rh = search_roi
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H_s, W_s = gray_full.shape
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rx = max(0, int(rx)); ry = max(0, int(ry))
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||||
rw = max(1, min(int(rw), W_s - rx))
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||||
rh = max(1, min(int(rh), H_s - ry))
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||||
gray0 = gray_full[ry:ry + rh, rx:rx + rw]
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roi_offset = (rx, ry)
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else:
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gray0 = gray_full
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roi_offset = (0, 0)
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||||
gray0 = self._to_gray(scene_bgr)
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grays = [gray0]
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||||
for _ in range(self.pyramid_levels - 1):
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grays.append(cv2.pyrDown(grays[-1]))
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@@ -665,10 +647,20 @@ class LineShapeMatcher:
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end = min(n, i + half + 1)
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neighbor_map[vi_c] = vi_sorted[start:end]
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# Pruning varianti via top-level (parallelizzato) - solo coarse
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# Pruning varianti via top-level (parallelizzato) - solo coarse.
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# greediness > 0: usa kernel greedy con early-exit (no rescore bg)
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# per il pruning. ~2-4x speed-up sul top con greediness=0.8.
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use_greedy_top = greediness > 0.0
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def _top_score(vi: int) -> tuple[int, float]:
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var = self.variants[vi]
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lvl = var.levels[min(top, len(var.levels) - 1)]
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if use_greedy_top:
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score = _jit_score_bitmap_greedy(
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spread_top, lvl.dx, lvl.dy, lvl.bin, bit_active_top,
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||||
top_thresh, greediness,
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)
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else:
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score = _jit_score_bitmap_rescored(
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||||
spread_top, lvl.dx, lvl.dy, lvl.bin, bit_active_top,
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||||
bg_cache_top[var.scale],
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||||
@@ -830,11 +822,8 @@ class LineShapeMatcher:
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if ncc < verify_threshold:
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continue
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# Ri-traslo coord da spazio crop ROI a spazio scena originale.
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cx_out = cx_f + roi_offset[0]
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cy_out = cy_f + roi_offset[1]
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poly = _oriented_bbox_polygon(
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cx_out, cy_out, tw * var.scale, th * var.scale, ang_f,
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||||
cx_f, cy_f, tw * var.scale, th * var.scale, ang_f,
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)
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# Penalità scala opzionale: score degrada con distanza da 1.0
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if scale_penalty > 0.0 and var.scale != 1.0:
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@@ -842,7 +831,7 @@ class LineShapeMatcher:
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0.0, 1.0 - scale_penalty * abs(var.scale - 1.0)
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||||
)
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kept.append(Match(
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cx=cx_out, cy=cy_out,
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cx=cx_f, cy=cy_f,
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angle_deg=ang_f,
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scale=var.scale,
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score=score_f,
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