Draft of 'thinking' visualization for barcode scanning. Works for 1D and QR codes.
[zxing.git] / core / src / com / google / zxing / qrcode / detector / Detector.java
index 356defa..5b8b248 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2007 Google Inc.
+ * Copyright 2007 ZXing authors
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 
 package com.google.zxing.qrcode.detector;
 
-import com.google.zxing.BlackPointEstimationMethod;
-import com.google.zxing.MonochromeBitmapSource;
+import com.google.zxing.DecodeHintType;
 import com.google.zxing.ReaderException;
 import com.google.zxing.ResultPoint;
+import com.google.zxing.ResultPointCallback;
 import com.google.zxing.common.BitMatrix;
+import com.google.zxing.common.DetectorResult;
+import com.google.zxing.common.GridSampler;
 import com.google.zxing.qrcode.decoder.Version;
 
+import java.util.Hashtable;
+
 /**
  * <p>Encapsulates logic that can detect a QR Code in an image, even if the QR Code
  * is rotated or skewed, or partially obscured.</p>
  *
- * @author srowen@google.com (Sean Owen)
+ * @author Sean Owen
  */
-public final class Detector {
+public class Detector {
 
-  private final MonochromeBitmapSource image;
+  private final BitMatrix image;
+  private ResultPointCallback resultPointCallback;
 
-  public Detector(MonochromeBitmapSource image) {
+  public Detector(BitMatrix image) {
     this.image = image;
   }
 
+  protected BitMatrix getImage() {
+    return image;
+  }
+
   /**
    * <p>Detects a QR Code in an image, simply.</p>
    *
@@ -44,32 +53,49 @@ public final class Detector {
    * @throws ReaderException if no QR Code can be found
    */
   public DetectorResult detect() throws ReaderException {
+    return detect(null);
+  }
 
-    MonochromeBitmapSource image = this.image;
-    if (!BlackPointEstimationMethod.TWO_D_SAMPLING.equals(image.getLastEstimationMethod())) {
-      image.estimateBlackPoint(BlackPointEstimationMethod.TWO_D_SAMPLING, 0);
-    }
+  /**
+   * <p>Detects a QR Code in an image, simply.</p>
+   *
+   * @param hints optional hints to detector
+   * @return {@link DetectorResult} encapsulating results of detecting a QR Code
+   * @throws ReaderException if no QR Code can be found
+   */
+  public DetectorResult detect(Hashtable hints) throws ReaderException {
+
+    resultPointCallback = hints == null ? null :
+        (ResultPointCallback) hints.get(DecodeHintType.NEED_RESULT_POINT_CALLBACK);
 
-    FinderPatternFinder finder = new FinderPatternFinder(image);
-    FinderPatternInfo info = finder.find();
+    FinderPatternFinder finder = new FinderPatternFinder(image, resultPointCallback);
+    FinderPatternInfo info = finder.find(hints);
+
+    return processFinderPatternInfo(info);
+  }
+
+  protected DetectorResult processFinderPatternInfo(FinderPatternInfo info) throws ReaderException {
 
     FinderPattern topLeft = info.getTopLeft();
     FinderPattern topRight = info.getTopRight();
     FinderPattern bottomLeft = info.getBottomLeft();
 
     float moduleSize = calculateModuleSize(topLeft, topRight, bottomLeft);
+    if (moduleSize < 1.0f) {
+      throw ReaderException.getInstance();
+    }
     int dimension = computeDimension(topLeft, topRight, bottomLeft, moduleSize);
     Version provisionalVersion = Version.getProvisionalVersionForDimension(dimension);
     int modulesBetweenFPCenters = provisionalVersion.getDimensionForVersion() - 7;
 
-    // Guess where a "bottom right" finder pattern would have been
-    float bottomRightX = topRight.getX() - topLeft.getX() + bottomLeft.getX();
-    float bottomRightY = topRight.getY() - topLeft.getY() + bottomLeft.getY();
-
     AlignmentPattern alignmentPattern = null;
     // Anything above version 1 has an alignment pattern
     if (provisionalVersion.getAlignmentPatternCenters().length > 0) {
 
+      // Guess where a "bottom right" finder pattern would have been
+      float bottomRightX = topRight.getX() - topLeft.getX() + bottomLeft.getX();
+      float bottomRightY = topRight.getY() - topLeft.getY() + bottomLeft.getY();
+
       // Estimate that alignment pattern is closer by 3 modules
       // from "bottom right" to known top left location
       float correctionToTopLeft = 1.0f - 3.0f / (float) modulesBetweenFPCenters;
@@ -88,14 +114,10 @@ public final class Detector {
           // try next round
         }
       }
-      if (alignmentPattern == null) {
-        throw new ReaderException("Could not find alignment pattern");
-      }
-
+      // If we didn't find alignment pattern... well try anyway without it
     }
 
-    GridSampler sampler = GridSampler.getInstance();
-    BitMatrix bits = sampler.sampleGrid(image, topLeft, topRight, bottomLeft, alignmentPattern, dimension);
+    BitMatrix bits = sampleGrid(image, topLeft, topRight, bottomLeft, alignmentPattern, dimension);
 
     ResultPoint[] points;
     if (alignmentPattern == null) {
@@ -106,6 +128,50 @@ public final class Detector {
     return new DetectorResult(bits, points);
   }
 
+  private static BitMatrix sampleGrid(BitMatrix image,
+                                      ResultPoint topLeft,
+                                      ResultPoint topRight,
+                                      ResultPoint bottomLeft,
+                                      ResultPoint alignmentPattern,
+                                      int dimension) throws ReaderException {
+    float dimMinusThree = (float) dimension - 3.5f;
+    float bottomRightX;
+    float bottomRightY;
+    float sourceBottomRightX;
+    float sourceBottomRightY;
+    if (alignmentPattern != null) {
+      bottomRightX = alignmentPattern.getX();
+      bottomRightY = alignmentPattern.getY();
+      sourceBottomRightX = sourceBottomRightY = dimMinusThree - 3.0f;
+    } else {
+      // Don't have an alignment pattern, just make up the bottom-right point
+      bottomRightX = (topRight.getX() - topLeft.getX()) + bottomLeft.getX();
+      bottomRightY = (topRight.getY() - topLeft.getY()) + bottomLeft.getY();
+      sourceBottomRightX = sourceBottomRightY = dimMinusThree;
+    }
+
+    GridSampler sampler = GridSampler.getInstance();
+    return sampler.sampleGrid(
+        image,
+        dimension,
+        3.5f,
+        3.5f,
+        dimMinusThree,
+        3.5f,
+        sourceBottomRightX,
+        sourceBottomRightY,
+        3.5f,
+        dimMinusThree,
+        topLeft.getX(),
+        topLeft.getY(),
+        topRight.getX(),
+        topRight.getY(),
+        bottomRightX,
+        bottomRightY,
+        bottomLeft.getX(),
+        bottomLeft.getY());
+  }
+
   /**
    * <p>Computes the dimension (number of modules on a size) of the QR Code based on the position
    * of the finder patterns and estimated module size.</p>
@@ -114,8 +180,8 @@ public final class Detector {
                                       ResultPoint topRight,
                                       ResultPoint bottomLeft,
                                       float moduleSize) throws ReaderException {
-    int tltrCentersDimension = round(FinderPatternFinder.distance(topLeft, topRight) / moduleSize);
-    int tlblCentersDimension = round(FinderPatternFinder.distance(topLeft, bottomLeft) / moduleSize);
+    int tltrCentersDimension = round(ResultPoint.distance(topLeft, topRight) / moduleSize);
+    int tlblCentersDimension = round(ResultPoint.distance(topLeft, bottomLeft) / moduleSize);
     int dimension = ((tltrCentersDimension + tlblCentersDimension) >> 1) + 7;
     switch (dimension & 0x03) { // mod 4
       case 0:
@@ -126,7 +192,7 @@ public final class Detector {
         dimension--;
         break;
       case 3:
-        throw new ReaderException("Bad dimension: " + dimension);
+        throw ReaderException.getInstance();
     }
     return dimension;
   }
@@ -135,7 +201,8 @@ public final class Detector {
    * <p>Computes an average estimated module size based on estimated derived from the positions
    * of the three finder patterns.</p>
    */
-  private float calculateModuleSize(ResultPoint topLeft, ResultPoint topRight, ResultPoint bottomLeft) {
+  private float calculateModuleSize(ResultPoint topLeft, ResultPoint topRight,
+      ResultPoint bottomLeft) {
     // Take the average
     return (calculateModuleSizeOneWay(topLeft, topRight) +
         calculateModuleSizeOneWay(topLeft, bottomLeft)) / 2.0f;
@@ -178,13 +245,15 @@ public final class Detector {
     // Now count other way -- don't run off image though of course
     int otherToX = fromX - (toX - fromX);
     if (otherToX < 0) {
-      otherToX = 0;
+      // "to" should the be the first value not included, so, the first value off
+      // the edge is -1
+      otherToX = -1;
     } else if (otherToX >= image.getWidth()) {
       otherToX = image.getWidth();
     }
     int otherToY = fromY - (toY - fromY);
     if (otherToY < 0) {
-      otherToY = 0;
+      otherToY = -1;
     } else if (otherToY >= image.getHeight()) {
       otherToY = image.getHeight();
     }
@@ -224,11 +293,11 @@ public final class Detector {
       int realX = steep ? y : x;
       int realY = steep ? x : y;
       if (state == 1) { // In white pixels, looking for black
-        if (image.isBlack(realX, realY)) {
+        if (image.get(realX, realY)) {
           state++;
         }
       } else {
-        if (!image.isBlack(realX, realY)) {
+        if (!image.get(realX, realY)) {
           state++;
         }
       }
@@ -256,7 +325,7 @@ public final class Detector {
    * @param overallEstModuleSize estimated module size so far
    * @param estAlignmentX x coordinate of center of area probably containing alignment pattern
    * @param estAlignmentY y coordinate of above
-   * @param allowanceFactor number of pixels in all directons to search from the center
+   * @param allowanceFactor number of pixels in all directions to search from the center
    * @return {@link AlignmentPattern} if found, or null otherwise
    * @throws ReaderException if an unexpected error occurs during detection
    */
@@ -270,6 +339,10 @@ public final class Detector {
     int allowance = (int) (allowanceFactor * overallEstModuleSize);
     int alignmentAreaLeftX = Math.max(0, estAlignmentX - allowance);
     int alignmentAreaRightX = Math.min(image.getWidth() - 1, estAlignmentX + allowance);
+    if (alignmentAreaRightX - alignmentAreaLeftX < overallEstModuleSize * 3) {
+      throw ReaderException.getInstance();
+    }
+
     int alignmentAreaTopY = Math.max(0, estAlignmentY - allowance);
     int alignmentAreaBottomY = Math.min(image.getHeight() - 1, estAlignmentY + allowance);
 
@@ -280,7 +353,8 @@ public final class Detector {
             alignmentAreaTopY,
             alignmentAreaRightX - alignmentAreaLeftX,
             alignmentAreaBottomY - alignmentAreaTopY,
-            overallEstModuleSize);
+            overallEstModuleSize,
+            resultPointCallback);
     return alignmentFinder.find();
   }