S3315_RK3588/NeoTracker/src/Detect/API_DetectSAObj.h

// 小目标检测功能的接口文件
/*********版权所有（C）2024，武汉高德红外股份有限公司***************
* 文件名称：API_DetectAreaObj.h
* 文件标识：面目标检测
* 内容摘要：基于梯度分割与灰度分割的面目标检测(Y16)
* 其它说明：
* 当前版本：
* 创建作者：
* 创建日期：
*******************************************************************/
#pragma once

#ifdef _WIN32
#define STD_DET_API __declspec(dllexport)
#else
#define STD_DET_API  __attribute__ ((visibility("default")))
#endif

#include "Arith_SysStruct.h"

// 检测器参数
typedef struct tagParam_Detctor
{
    bool bEnableDST;
    bool bEnableDAT;
    bool bEnableDim;
    float fgdk;//小目标检测snr阈值
    int fAreaDetectGrayDiffThre;//面目标检测灰度差阈值
    int fAreaDetectGradDiffThre;//面目标检测梯度差阈值
    int nGrayType;//检测灰度类型
}Param_Detctor;


#ifndef _DST_INPUT_
#define _DST_INPUT_
typedef struct tagDSTInput
{
    //搜索区域
    CENTERRECT  crCenterRect;   //搜索区域宽高
    MINMAXRECT  mmCenterRect;   //搜索区域边界

    //半自动截获搜索区域
    CENTERRECT  crnSemiSrRect;  //半自动截获搜索区域中心矩形
    MINMAXRECT  mmnSemiSrRect;  //半自动截获搜索区域边界矩形

    //分块大小
    SINT32      nBlkHeight;     //分块高
    SINT32      nBlkWidth;      //分块宽

    //搜索区域内分块个数
    SINT32      nBlkNumH;       //高度上分块个数
    SINT32      nBlkNumW;       //宽度上分块个数
    SINT32      nBlkNum;        //总分块个数
}DST_INPUT;
#endif

//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
//定义小目标检测算法输出结果结构体
#ifndef _DST_OUTPUT_
#define _DST_OUTPUT_
typedef struct tagDSTOutput
{
    //小目标检测结果
    SINT32  nFrmObjsCnt;    //当前帧目标个数

    //弱小目标强制搜索
    UINT16* pxSrImg;     //弱小目标强制搜索区域图像
    SIZE32S snDimSrImgSize; //弱小目标强制搜索区域图像图像尺寸
    SINT32  nFrmDimObjsCnt; //当前帧弱小目标个数
    SINT32  nDimPriorObjId; //当前帧疑似弱小目标的数组编号
    SINT32  nDimFrmsCnt;    //弱小目标检测帧计数器

    SINT32  nDimSmpScale;   //弱小目标搜索区域降采样倍数
    SIZE32S snDimSrSmpImgSize; //弱小目标强制搜索区域降采样图像尺寸

    //坏点判断结果
    SINT32  nBadPntCnt;     //坏点个数

    SINT32  nExitFixedFA;   //恒虚警退出帧计数

    CENTERRECT  crCenterRect;           //搜索区域宽高
}DST_OUTPUT;
#endif

#ifndef _DST_PARAMETERS_
#define _DST_PARAMETERS_
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
//定义小目标检测算法参数结构体
typedef struct tagDSTParameters
{
    //小目标检测参数（上位机软件界面可调）
    SINT32  nObjCombineDist;    //相邻两个极大值点合并为一个目标的距离阈值
    FLOAT32 fgdk;               //目标检测的gdk下限 -- 用于自适应调节gdk
    FLOAT32 fKernalBGStdMin;    //极大值滤波窗口-背景标准差截断下限
    FLOAT32 fKernalBGStdMax;    //极大值滤波窗口-背景标准差截断上限
    SINT32  nObjSizeMin;        //目标大小阈值下限
    SINT32  nObjSizeMax;        //目标大小阈值上限
    SINT32  nObjWHRatioMethod;  //目标宽高比计算方式。1-总宽度/总高度，2-最大行宽度/总高度
    FLOAT32 fObjWHRatioMin;     //目标宽/高比下限
    FLOAT32 fObjWHRatioMax;     //目标宽/高比上限
    FLOAT32 fObjRectRatioMin;   //目标矩形度下限
    SINT32  nBGObjNumThres;     //目标背景邻域中虚警点的个数下限
    SINT32  nBTGrayMinThres;    //极值点与背景最小灰度差下限

    //小目标检测去虚警开关（上位机软件界面可调）
    UBYTE8  bUseDeFA_VarMin;    //是否使用去虚警策略 - 邻域方差下限限制。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_VarMax;    //是否使用去虚警策略 - 邻域方差上限限制。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_Size;      //是否使用去虚警策略 - 目标大小限制。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_WHRatio;   //是否使用去虚警策略 - 目标宽高比限制。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_RectRatio; //是否使用去虚警策略 - 目标矩形度限制。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_BGFACnt;   //是否使用去虚警策略 - 邻域虚警点个数限制。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_BTGrayMin; //是否使用去虚警策略 - 极值点与背景最小灰度差下限限制。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_CenFlag;   //是否使用去虚警策略 - 形心为目标点。0-不使用，1-使用。
    UBYTE8  bUseDeFA_XYPrj;     //是否使用去虚警策略 - X、Y方向投影连续性。0-不使用，1-使用。

    //小目标检测类型
    UBYTE8  nDetectGrayType; //小目标检测类型 1-只检测亮目标，2-只检测暗目标，3-同时检测亮暗目标

    //弱小目标检测
    BBOOL   bEnableDimDetect;   //弱小目标检测算法开关
    BBOOL   bDimDetecting;      //弱小目标检测算法状态。1-正在进行弱小目标检测，0-未进行弱小目标检测。
    FLOAT32 fDimGdk;            //弱小目标检测的gdk下限 -- 用于自适应调节gdk

    //二次检测开关
    BBOOL   bEnableSecDetect;   //二次检测开关。0-不允许，1-允许。
    BBOOL	bSecDetecting;		//20170313，二次检测状态。0-未进行二次检测，1-正在进行二次检测。

    // 其他参数	  20181226[debug] ds 模板尺寸
    SINT32* pnFilter;
    UBYTE8  nFilterBGW;
    UBYTE8  nFilterTGW;



}DST_PARAMETERS;
#endif


////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//--数据结构定义
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
//定义面目标检测算法输入结构体
typedef struct tagDATInput
{
    //搜索区域
    CENTERRECT  crnSrRect;      //搜索区域宽高

    //梯度分块尺寸
    SINT32      nGradRadius;    //梯度块半径
    SINT32      nGradRadiusTG;  //梯度块内目标半径
    SIZE32S     snGradBlkSize;  //梯度块尺寸

    //灰度分块尺寸
    SINT32      nGrayRadius;    //灰度块半径
    SINT32      nGrayRadiusTG;  //灰度块内目标半径
    SIZE32S     snGrayBlkSize;  //灰度块尺寸

    //搜索区域分块个数
    SIZE32S     snSrBlksNum;    //搜索区域分块个数
}DAT_INPUT;


// 小目标检测模块接口定义
//
class STD_DET_API API_DetectSmallObj {
public:
    virtual ~API_DetectSmallObj() = default;

        //			按照最大使用范围进行初始化
    virtual BBOOL		Init(SINT32 nWidth, SINT32 nHeight, CENTERRECT mmCenterRect) = 0;

    //          小目标检测
    virtual SINT32		Detect(GD_VIDEO_FRAME_S img, CENTERRECT mmCenterRect, GLB_STATUS nStatus) = 0;

    //			设置分块方案
    virtual void		SetSearchBLK(DST_INPUT inputBLK) = 0;

        //		设置小目标合并距离
    virtual void        SetCombinDist(SINT32 ndistance) = 0;

    //          设置检测基础阈值
    virtual void        SetDetSnr(FLOAT32 fSNR) = 0;

    //			获取小目标检测队列
    virtual TARGET_OBJECT* GetTargetArray() = 0;

    //          获取当前帧小目标检测个数
    virtual  SINT32      GetTargetNum() = 0;

    //          设置当前帧小目标检测个数
    virtual void SetTargetNum(SINT32 num) = 0;

    //          获取小目标检测算法参数
    virtual DST_PARAMETERS* GetDstParm() = 0;

    //          获取小目标检测开关状态
    virtual BBOOL getDstDetState() = 0;

    //          设置小目标检测开关状态
    virtual void setDstDetState(BBOOL bEnableState) = 0;

    //          设置小目标检测算法参数
    virtual void setDstParm(Param_SkyDetect* param) = 0;

    //          获取小目标检测算法输出
    virtual DST_OUTPUT* getDST_stOutput() = 0;

    //			小目标跟踪阶段二次检测
    virtual BBOOL		DST_PipeTargetReDetect(GD_VIDEO_FRAME_S img, SINT32 nWidth, SINT32 nHeight,
        POINT32F ptPipeCenPos, SPEED32F sfPipeSpeed,
        MINMAXRECT mrnSrRect,
        TARGET_OBJECT* ptTarget, SINT32* bPipeTargetIndex,
        TARGET_OBJECT* ptTargetArray, SINT32* pnFrmObjsCnt) = 0;

    //			小目标跟踪阶段三次检测
    virtual BBOOL		DST_PipeTargetRReDetect(GD_VIDEO_FRAME_S img, SINT32 nWidth, SINT32 nHeight,
        POINT32F ptPipeCenPos, SPEED32F sfPipeSpeed,
        MINMAXRECT mrnSrRect,
        TARGET_OBJECT* ptTarget, SINT32* bPipeTargetIndex,
        TARGET_OBJECT* ptTargetArray, SINT32* pnFrmObjsCnt) = 0;

    virtual POINT16S* getMaxPoint() = 0;

public:
    static API_DetectSmallObj* Create(SINT32 nWidth, SINT32 nHeight);
    static API_DetectSmallObj* Create(SINT32 nWidth, SINT32 nHeight, CENTERRECT mmCenterRect);
    static void Destroy(API_DetectSmallObj* obj);
};

// 面目标检测模块接口定义
//
class STD_DET_API API_DetectAreaObj {
public:
    virtual ~API_DetectAreaObj() = default;

    virtual BBOOL		Init(SINT32 nWidth, SINT32 nHeight, CENTERRECT mmCenterRect) = 0;

    virtual SINT32		Detect(GD_VIDEO_FRAME_S img, CENTERRECT mmCenterRect, SINT32 nObjCombineDist, GLB_STATUS nStatus) = 0;

    //          获取面目标分割特性
    virtual SINT32      GetAreaSegInfo(GD_VIDEO_FRAME_S img, CENTERRECT mmCenterRect, GLB_STATUS nStatus, PixcelsCnt *pCnt) = 0;

    //			获取面目标检测队列
    virtual TARGET_OBJECT* GetTargetArray() = 0;

    //          获取当前帧面目标检测个数
    virtual SINT32      GetTargetNum() = 0;

    //          设置当前帧面目标检测个数
    virtual void        SetTargetNum(SINT32 num) = 0;

    //			获取面目标检测队列
    virtual OBJECTSTATUS* GetTargetMatched() = 0;

    //          获取面目标检测开关状态
    virtual BBOOL getDatDetState() = 0;

    //          设置面目标检测开关状态
    virtual void setDatDetState(BBOOL bEnableState) = 0;

    //          获取面目标检测算法参数
    virtual DAT_PARAMETERS* GetDatParm() = 0;

    //          设置面目标检测算法参数
    virtual void setDatParm(Param_SkyDetect* param) = 0;

    //          获取面目标检测算法输出
    virtual DAT_OUTPUT* getDAT_stOutput() = 0;

    //          获取面目标检测输入参数
    virtual DAT_INPUT* getDatInput() = 0;

public:
    static API_DetectAreaObj* Create(SINT32 nWidth, SINT32 nHeight);
    static API_DetectAreaObj* Create(SINT32 nWidth, SINT32 nHeight, CENTERRECT mmCenterRect);
    static void Destroy(API_DetectAreaObj* obj);

    // 面目标检测的一些静态工具，其他模块可以直接调用
        //     以bbox强制提取一个面目标，用于小目标转面目标。CEND强制初始化
    

};

STD_DET_API TARGET_OBJECT CreateNewTarget(GD_VIDEO_FRAME_S img, SINT32 nWidth, SINT32 nHeight, RECT32S bbox, SINT32 unFrmId);

STD_DET_API void DAT_CalRectObjSNR_IMG(GD_VIDEO_FRAME_S img, SINT32 nWidth, SINT32 nHeight,
    MINMAXRECT32S mrnObj, SINT32 nBkgRadius,
    OBJECTSNR* objSNR, UBYTE8 nDetectGrayType);

STD_DET_API void DAT_CalRectObjSNR_UINT16(UINT16* pnSrDSmpImg, SINT32 nWidth, SINT32 nHeight,
    MINMAXRECT32S mrnObj, SINT32 nBkgRadius,
    OBJECTSNR* objSNR, UBYTE8 nDetectGrayType);