Add a logger assembly and split the main assembly in two : the UI and the parasitemia...
[master-thesis.git] / Parasitemia / Parasitemia / Classifier.fs
diff --git a/Parasitemia/Parasitemia/Classifier.fs b/Parasitemia/Parasitemia/Classifier.fs
deleted file mode 100644 (file)
index 121a7f5..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,200 +0,0 @@
-module Classifier
-
-open System
-open System.Collections.Generic
-open System.Drawing
-
-open Emgu.CV
-open Emgu.CV.Structure
-
-open Types
-open Utils
-
-
-type private EllipseFlaggedKd (e: Ellipse) =
-    inherit Ellipse (e.Cx, e.Cy, e.A, e.B, e.Alpha)
-
-    member val Removed = false with get, set
-
-    interface KdTree.I2DCoords with
-        member this.X = this.Cx
-        member this.Y = this.Cy
-
-
-let findCells (ellipses: Ellipse list) (parasites: ParasitesMarker.Result) (img: Image<Gray, float32>) (config: Config.Config) : Cell list =
-    if ellipses.IsEmpty
-    then
-        []
-    else
-        let infection = parasites.infection.Copy() // To avoid to modify the parameter.
-
-        // This is the minimum window size to check if other ellipses touch 'e'.
-        let searchRegion (e: Ellipse) = { KdTree.minX = e.Cx - (e.A + config.RBCRadius.Max)
-                                          KdTree.maxX = e.Cx + (e.A + config.RBCRadius.Max)
-                                          KdTree.minY = e.Cy - (e.A + config.RBCRadius.Max)
-                                          KdTree.maxY = e.Cy + (e.A + config.RBCRadius.Max) }
-
-        // The minimum window to contain a given ellipse.
-        let ellipseWindow (e: Ellipse) =
-            let cx, cy = roundInt e.Cx, roundInt e.Cy
-            let a = int (e.A + 0.5f)
-            cx - a, cy - a, cx + a, cy + a
-
-        let w = img.Width
-        let w_f = float32 w
-        let h = img.Height
-        let h_f = float32 h
-
-        // Return 'true' if the point 'p' is owned by e.
-        // The lines represents all intersections with other ellipses.
-        let pixelOwnedByE (p: PointD) (e: Ellipse) (others: (Ellipse * Line) list) =
-            e.Contains p.X p.Y &&
-            seq {
-                let c = PointD(e.Cx, e.Cy)
-                for e', d1 in others do
-                    let d2 = Utils.lineFromTwoPoints c p
-                    let c' = PointD(e'.Cx, e'.Cy)
-                    let v = pointFromTwoLines d1 (lineFromTwoPoints c c')
-                    let case1 = sign (v.X - c.X) <> sign (v.X - c'.X) || Utils.squaredDistanceTwoPoints v c > Utils.squaredDistanceTwoPoints v c'
-                    if d2.Valid
-                    then
-                        let p' = Utils.pointFromTwoLines d1 d2
-                        // Yield 'false' when the point is owned by another ellipse.
-                        if case1
-                        then
-                            yield sign (c.X - p.X) <> sign (c.X - p'.X) || Utils.squaredDistanceTwoPoints c p' > Utils.squaredDistanceTwoPoints c p
-                        else
-                            yield sign (c.X - p.X) = sign (c.X - p'.X) && Utils.squaredDistanceTwoPoints c p' < Utils.squaredDistanceTwoPoints c p
-                    else
-                        yield case1
-            } |> Seq.forall id
-
-        let ellipses = ellipses |> List.map EllipseFlaggedKd
-
-        // 1) Associate touching ellipses with each ellipses and remove ellipse with more than two intersections.
-        let tree = KdTree.Tree.BuildTree ellipses
-        let neighbors (e: EllipseFlaggedKd) : (EllipseFlaggedKd * PointD * PointD) list =
-            if not e.Removed
-            then
-                tree.Search (searchRegion e)
-                    // We only keep the ellipses touching 'e'.
-                    |> List.choose (fun otherE ->
-                        if e <> otherE
-                        then
-                            match EEOver.EEOverlapArea e otherE with
-                            | Some (_, px, _) when px.Length > 2 ->
-                                otherE.Removed <- true
-                                None
-                            | Some (area, px, py) when area > 0.f && px.Length = 2 ->
-                                Some (otherE, PointD(px.[0], py.[0]), PointD(px.[1], py.[1]))
-                            | _ ->
-                                None
-                        else
-                            None )
-            else
-                []
-
-        // We reverse the list to get the lower score ellipses first.
-        let ellipsesWithNeigbors = ellipses |> List.map (fun e -> e, neighbors e) |> List.rev
-
-        // 2) Remove ellipses touching the edges.
-        for e in ellipses do
-            if e.isOutside w_f h_f then e.Removed <- true
-
-        // 3) Remove ellipses with a high standard deviation (high contrast).
-        let imgData = img.Data
-        let globalStdDeviation = MathNet.Numerics.Statistics.Statistics.PopulationStandardDeviation(seq {
-            for y in 0 .. h - 1 do
-                for x in 0 .. w - 1 do
-                    yield float imgData.[y, x, 0] })
-
-        for e in ellipses do
-            if not e.Removed
-            then
-                let shrinkedE = e.Scale 0.9f
-                let minX, minY, maxX, maxY = ellipseWindow shrinkedE
-
-                let stdDeviation = MathNet.Numerics.Statistics.Statistics.StandardDeviation (seq {
-                    for y in (if minY < 0 then 0 else minY) .. (if maxY >= h then h - 1 else maxY) do
-                        for x in (if minX < 0 then 0 else minX) .. (if maxX >= w then w - 1 else maxX) do
-                            if shrinkedE.Contains (float32 x) (float32 y)
-                            then
-                                yield float imgData.[y, x, 0] })
-
-                if stdDeviation > globalStdDeviation * config.Parameters.standardDeviationMaxRatio then
-                    e.Removed <- true
-
-
-        // 4) Remove ellipses with little area.
-        let minArea = config.RBCRadius.MinArea
-        for e, neighbors in ellipsesWithNeigbors do
-            if not e.Removed
-            then
-                let minX, minY, maxX, maxY = ellipseWindow e
-
-                let mutable area = 0
-                for y in (if minY < 0 then 0 else minY) .. (if maxY >= h then h - 1 else maxY) do
-                    for x in (if minX < 0 then 0 else minX) .. (if maxX >= w then w - 1 else maxX) do
-                        let p = PointD(float32 x, float32 y)
-                        if pixelOwnedByE p e (neighbors |> List.choose (fun (otherE, p1, p2) -> if otherE.Removed then None else Some (otherE :> Ellipse, Utils.lineFromTwoPoints p1 p2)))
-                        then
-                            area <- area + 1
-
-                if area < int minArea
-                then
-                    e.Removed <- true
-
-        // 5) Define pixels associated to each ellipse and create the cells.
-        ellipsesWithNeigbors
-        |> List.choose (fun (e, neighbors) ->
-            if e.Removed
-            then
-                None
-            else
-                let minX, minY, maxX, maxY = ellipseWindow e
-
-                let infectedPixels = List<Point>()
-                let mutable stainPixels = 0
-                let mutable darkStainPixels = 0
-                let mutable nbElement = 0
-
-                let elements = new Matrix<byte>(maxY - minY + 1, maxX - minX + 1)
-                for y in minY .. maxY do
-                    for x in minX .. maxX do
-                        let p = PointD(float32 x, float32 y)
-                        if pixelOwnedByE p e (neighbors |> List.choose (fun (otherE, p1, p2) -> if otherE.Removed then None else Some (otherE :> Ellipse, Utils.lineFromTwoPoints p1 p2)))
-                        then
-                            elements.[y-minY, x-minX] <- 1uy
-                            nbElement <- nbElement + 1
-
-                            if infection.Data.[y, x, 0] > 0uy
-                            then
-                                infectedPixels.Add(Point(x, y))
-
-                            if parasites.stain.Data.[y, x, 0] > 0uy
-                            then
-                                stainPixels <- stainPixels + 1
-
-                            if parasites.darkStain.Data.[y, x, 0] > 0uy
-                            then
-                                darkStainPixels <- darkStainPixels + 1
-
-                let cellClass =
-                    if float darkStainPixels > config.Parameters.maxDarkStainRatio * (float nbElement) ||
-                       float stainPixels > config.Parameters.maxStainRatio * (float nbElement)
-                    then
-                        Peculiar
-                    elif infectedPixels.Count >= 1
-                    then
-                        let infectionToRemove = ImgTools.connectedComponents parasites.stain infectedPixels
-                        for p in infectionToRemove do
-                            infection.Data.[p.Y, p.X, 0] <- 0uy
-                        InfectedRBC
-                    else
-                        HealthyRBC
-
-                Some { cellClass = cellClass
-                       center = Point(roundInt e.Cx, roundInt e.Cy)
-                       infectedArea = infectedPixels.Count
-                       stainArea = stainPixels
-                       elements = elements })