git.sesse.net Git - movit/blob - deconvolution_sharpen_effect.h

   1 #ifndef _MOVIT_DECONVOLUTION_SHARPEN_EFFECT_H
   2 #define _MOVIT_DECONVOLUTION_SHARPEN_EFFECT_H 1
   3
   4 // DeconvolutionSharpenEffect is an effect that sharpens by way of deconvolution
   5 // (i.e., trying to reverse the blur kernel, as opposed to just boosting high
   6 // frequencies), more specifically by FIR Wiener filters. It is the same
   7 // algorithm as used by the (now largely abandoned) Refocus plug-in for GIMP,
   8 // and I suspect the same as in Photoshop's “Smart Sharpen” filter.
   9 // The implementation is, however, distinct from either.
  10 //
  11 // The effect gives generally better results than unsharp masking, but can be very
  12 // GPU intensive, and requires a fair bit of tweaking to get good results without
  13 // ringing and/or excessive noise. It should be mentioned that for the larger
  14 // convolutions (e.g. R approaching 10), we should probably move to FFT-based
  15 // convolution algorithms, especially as Mesa's shader compiler starts having
  16 // problems compiling our shader.
  17 //
  18 // We follow the same book as Refocus was implemented from, namely
  19 //
  20 //   Jain, Anil K.: “Fundamentals of Digital Image Processing”, Prentice Hall, 1988.
  21
  22 #include <GL/glew.h>
  23 #include <Eigen/Dense>
  24 #include <string>
  25
  26 #include "effect.h"
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  28 class DeconvolutionSharpenEffect : public Effect {
  29 public:
  30         DeconvolutionSharpenEffect();
  31         virtual std::string effect_type_id() const { return "DeconvolutionSharpenEffect"; }
  32         std::string output_fragment_shader();
  33
  34         // Samples a lot of times from its input.
  35         virtual bool needs_texture_bounce() const { return true; }
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  37         virtual void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height)
  38         {
  39                 this->width = width;
  40                 this->height = height;
  41         }
  42
  43         void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num);
  44         virtual AlphaHandling alpha_handling() const { return INPUT_PREMULTIPLIED_ALPHA_KEEP_BLANK; }
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  46 private:
  47         // Input size.
  48         unsigned width, height;
  49
  50         // The maximum radius of the (de)convolution kernel.
  51         // Note that since this extends both ways, and we also have a center element,
  52         // the actual convolution matrix will be (2R + 1) x (2R + 1).
  53         //
  54         // Must match the definition in the shader, and as such, cannot be set once
  55         // the chain has been finalized.
  56         int R;
  57
  58         // The parameters. Typical OK values are circle_radius = 2, gaussian_radius = 0
  59         // (ie., blur is assumed to be a 2px circle), correlation = 0.95, and noise = 0.01.
  60         // Note that once the radius starts going too far past R, you will get nonsensical results.
  61         float circle_radius, gaussian_radius, correlation, noise;
  62
  63         // The deconvolution kernel, and the parameters last time we did an update.
  64         Eigen::MatrixXf g;
  65         int last_R;
  66         float last_circle_radius, last_gaussian_radius, last_correlation, last_noise;
  67
  68         void update_deconvolution_kernel();
  69 };
  70
  71 #endif // !defined(_MOVIT_DECONVOLUTION_SHARPEN_EFFECT_H)