Use two radius in the configuration, one computed with the image resolution and one...
[master-thesis.git] / Parasitemia / Parasitemia / MainAnalysis.fs
index 2be9be1..8f59514 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 module ImageAnalysis
 
 open System
+open System.Linq
 open System.Drawing
 
 open FSharp.Collections.ParallelSeq
@@ -13,46 +14,66 @@ open ImgTools
 open Config
 open Types
 
-
 let doAnalysis (img: Image<Bgr, byte>) (name: string) (config: Config) (reportProgress: (int -> unit) option) : Cell list =
+    // To report the progress of this function from 0 to 100.
     let inline report (percent: int) =
         match reportProgress with
         | Some f -> f percent
         | _ -> ()
 
+    let inline buildLogWithName (text: string) = sprintf "(%s) %s" name text
+    let logWithName = buildLogWithName >> log
+    let inline logTimeWithName (text: string) (f: unit -> 'a) : 'a = logTime (buildLogWithName text) f
+
+    logWithName "Starting analysis ..."
+
     use green = img.Item(1)
     let greenFloat = green.Convert<Gray, float32>()
-    let filteredGreen = gaussianFilter greenFloat (float config.Parameters.preFilterSigma)
+    let filteredGreen = gaussianFilter greenFloat config.LPFStandardDeviation
+
+    logWithName (sprintf "Nominal erytrocyte diameter: %A" config.RBCRadiusByResolution)
+
+    let initialAreaOpening = int <| config.RBCRadiusByResolution.Area * config.Parameters.ratioAreaPaleCenter * 1.2f // We do an area opening a little larger to avoid to do a second one in the case the radius found is near the initial one.
+    logTimeWithName "Area opening number one" (fun () -> ImgTools.areaOpenF filteredGreen initialAreaOpening)
 
-    logTime "areaOpen 1" (fun () -> ImgTools.areaOpenF filteredGreen config.Parameters.initialAreaOpen)
     report 8
 
-    let r1 = logTime "Granulometry (morpho)" (fun() -> Granulometry.findRadiusByClosing (filteredGreen.Convert<Gray, byte>()) (10, 80) 0.5 |> float32)
-    // let r2 = logTime "Granulometry (area)" (fun() -> Granulometry.findRadiusByAreaClosing filteredGreen (10, 80) |> float32)
+    let range =
+        let delta = config.Parameters.granulometryRange * config.RBCRadiusByResolution.Pixel
+        int <| config.RBCRadiusByResolution.Pixel - delta, int <| config.RBCRadiusByResolution.Pixel + delta
+    //let r1 = log "Granulometry (morpho)" (fun() -> Granulometry.findRadiusByClosing (filteredGreen.Convert<Gray, byte>()) range 1.0 |> float32)
+    config.SetRBCRadius <| logTimeWithName "Granulometry (area)" (fun() -> Granulometry.findRadiusByAreaClosing filteredGreen range |> float32)
     // log (sprintf "r1: %A, r2: %A" r1 r2)
-    config.RBCRadius <- r1
-    report 24
 
-    let secondAreaOpen = int <| config.RBCArea * config.Parameters.ratioSecondAreaOpen
+    logWithName (sprintf "Found erytrocyte diameter: %A" config.RBCRadius)
 
-    if secondAreaOpen > config.Parameters.initialAreaOpen
+    report 24
+
+    let secondAreaOpening = int <| config.RBCRadius.Area * config.Parameters.ratioAreaPaleCenter
+    if secondAreaOpening > initialAreaOpening
     then
-        logTime "areaOpen 2" (fun () -> ImgTools.areaOpenF filteredGreen secondAreaOpen)
+        logTimeWithName "Area opening number two" (fun () -> ImgTools.areaOpenF filteredGreen secondAreaOpening)
 
     let parasites, filteredGreenWhitoutStain = ParasitesMarker.find filteredGreen config
     //let parasites, filteredGreenWhitoutInfection, filteredGreenWhitoutStain = ParasitesMarker.findMa greenFloat filteredGreenFloat config
 
-    let edges, xGradient, yGradient = logTime "Finding edges" (fun () -> ImgTools.findEdges filteredGreenWhitoutStain)
-    logTime "Removing small connected components from thinning" (fun () -> removeArea edges (config.RBCRadius ** 2.f / 50.f |> int))
+    let edges, xGradient, yGradient = logTimeWithName "Finding edges" (fun () ->
+        let edges, xGradient, yGradient = ImgTools.findEdges filteredGreenWhitoutStain
+        removeArea edges (config.RBCRadius.Pixel ** 2.f / 50.f |> int)
+        edges, xGradient, yGradient)
 
-    let allEllipses, ellipses = logTime "Finding ellipses" (fun () ->
+    let allEllipses, ellipses = logTimeWithName "Finding ellipses" (fun () ->
         let matchingEllipses = Ellipse.find edges xGradient yGradient config
         matchingEllipses.Ellipses, matchingEllipses.PrunedEllipses)
+
     report 80
 
-    let cells = logTime "Classifier" (fun () -> Classifier.findCells ellipses parasites filteredGreenWhitoutStain config)
+    let cells = logTimeWithName "Classifier" (fun () -> Classifier.findCells ellipses parasites filteredGreenWhitoutStain config)
+
     report 100
 
+    logWithName "Analysis finished"
+
     // Output pictures if debug flag is set.
     match config.Debug with
     | DebugOn output ->
@@ -83,7 +104,7 @@ let doAnalysis (img: Image<Bgr, byte>) (name: string) (config: Config) (reportPr
         drawCells imgCells' true cells
         saveImg imgCells' (buildFileName " - cells - full.png")
 
-        let filteredGreenMaxima = gaussianFilter greenFloat config.Parameters.preFilterSigma
+        let filteredGreenMaxima = gaussianFilter greenFloat config.LPFStandardDeviation
         for m in ImgTools.findMaxima filteredGreenMaxima do
             ImgTools.drawPoints filteredGreenMaxima m 255.f
         saveImg filteredGreenMaxima (buildFileName " - filtered - maxima.png")
@@ -103,29 +124,24 @@ let doAnalysis (img: Image<Bgr, byte>) (name: string) (config: Config) (reportPr
 
     cells
 
-
-// ID * cell radius * cell list.
-let doMultipleAnalysis (imgs: (string * Image<Bgr, byte>) list) (config : Config) (reportProgress: (int -> unit) option) : (string * float * Cell list) list =
+// ID * cell list.
+let doMultipleAnalysis (imgs: (string * Config * Image<Bgr, byte>) list) (reportProgress: (int -> unit) option) : (string * Cell list) list =
     let inline report (percent: int) =
         match reportProgress with
         | Some f -> f percent
         | _ -> ()
 
-    let monitor = Object()
-    let mutable total = 0
+    let progressPerAnalysis = System.Collections.Concurrent.ConcurrentDictionary<string, int>()
     let nbImgs = List.length imgs
-    let reportProgressImg =
-        (fun progress ->
-            lock monitor (fun () -> total <- total + progress)
-            report (total / nbImgs))
 
-    let nbConcurrentTaskLimit = 4
+    let reportProgressImg (id: string) (progress: int) =
+        progressPerAnalysis.AddOrUpdate(id, progress, (fun _ _ -> progress)) |> ignore
+        report (progressPerAnalysis.Values.Sum() / nbImgs)
+
+    let nbConcurrentTaskLimit = 4 // To reduce the memory taken.
     let n = Environment.ProcessorCount
 
     imgs
-    |> PSeq.map (fun (id, img) ->
-        let localConfig = config.Copy()
-        let cells = doAnalysis img id localConfig (Some reportProgressImg)
-        id, float localConfig.RBCRadius, cells)
+    |> PSeq.map (fun (id, config, img) -> id, doAnalysis img id config (Some (fun p -> reportProgressImg id p)))
     |> PSeq.withDegreeOfParallelism (if n > nbConcurrentTaskLimit then nbConcurrentTaskLimit else n)
     |> PSeq.toList