Add a logger assembly and split the main assembly in two : the UI and the parasitemia...
[master-thesis.git] / Parasitemia / Parasitemia / ImgTools.fs
diff --git a/Parasitemia/Parasitemia/ImgTools.fs b/Parasitemia/Parasitemia/ImgTools.fs
deleted file mode 100644 (file)
index 096fd94..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,973 +0,0 @@
-module ImgTools
-
-open System
-open System.Drawing
-open System.Collections.Generic
-open System.Linq
-
-open Emgu.CV
-open Emgu.CV.Structure
-
-open Heap
-open Const
-open Utils
-
-// Normalize image values between 0uy and 255uy.
-let normalizeAndConvert (img: Image<Gray, 'TDepth>) : Image<Gray, byte> =
-    let min = ref [| 0.0 |]
-    let minLocation = ref <| [| Point() |]
-    let max = ref [| 0.0 |]
-    let maxLocation = ref <| [| Point() |]
-    img.MinMax(min, max, minLocation, maxLocation)
-    ((img.Convert<Gray, float32>() - (!min).[0]) / ((!max).[0] - (!min).[0]) * 255.0).Convert<Gray, byte>()
-
-
-let saveImg (img: Image<'TColor, 'TDepth>) (filepath: string) =
-    img.Save(filepath)
-
-
-let saveMat (mat: Matrix<'TDepth>) (filepath: string) =
-    use img = new Image<Gray, 'TDeph>(mat.Size)
-    mat.CopyTo(img)
-    saveImg img filepath
-
-type Histogram = { data: int[]; total: int; sum: int; min: float32; max: float32 }
-
-let histogramImg (img: Image<Gray, float32>) (nbSamples: int) : Histogram =
-    let imgData = img.Data
-
-    let min, max =
-        let min = ref [| 0.0 |]
-        let minLocation = ref <| [| Point() |]
-        let max = ref [| 0.0 |]
-        let maxLocation = ref <| [| Point() |]
-        img.MinMax(min, max, minLocation, maxLocation)
-        float32 (!min).[0], float32 (!max).[0]
-
-    let bin (x: float32) : int =
-        let p = int ((x - min) / (max - min) * float32 nbSamples)
-        if p >= nbSamples then nbSamples - 1 else p
-
-    let data = Array.zeroCreate nbSamples
-
-    for i in 0 .. img.Height - 1 do
-        for j in 0 .. img.Width - 1 do
-            let p = bin imgData.[i, j, 0]
-            data.[p] <- data.[p] + 1
-
-    { data = data; total = img.Height * img.Width; sum = Array.sum data; min = min; max = max }
-
-let histogramMat (mat: Matrix<float32>) (nbSamples: int) : Histogram =
-    let matData = mat.Data
-
-    let min, max =
-        let min = ref 0.0
-        let minLocation = ref <| Point()
-        let max = ref 0.0
-        let maxLocation = ref <| Point()
-        mat.MinMax(min, max, minLocation, maxLocation)
-        float32 !min, float32 !max
-
-    let bin (x: float32) : int =
-        let p = int ((x - min) / (max - min) * float32 nbSamples)
-        if p >= nbSamples then nbSamples - 1 else p
-
-    let data = Array.zeroCreate nbSamples
-
-    for i in 0 .. mat.Height - 1 do
-        for j in 0 .. mat.Width - 1 do
-            let p = bin matData.[i, j]
-            data.[p] <- data.[p] + 1
-
-    { data = data; total = mat.Height * mat.Width; sum = Array.sum data; min = min; max = max }
-
-let histogram (values: float32 seq) (nbSamples: int) : Histogram =
-    let mutable min = Single.MaxValue
-    let mutable max = Single.MinValue
-    let mutable n = 0
-
-    for v in values do
-        n <- n + 1
-        if v < min then min <- v
-        if v > max then max <- v
-
-    let bin (x: float32) : int =
-        let p = int ((x - min) / (max - min) * float32 nbSamples)
-        if p >= nbSamples then nbSamples - 1 else p
-
-    let data = Array.zeroCreate nbSamples
-
-    for v in values do
-        let p = bin v
-        data.[p] <- data.[p] + 1
-
-    { data = data; total = n; sum = Array.sum data; min = min; max = max }
-
-let otsu (hist: Histogram) : float32 * float32 * float32 =
-    let mutable sumB = 0
-    let mutable wB = 0
-    let mutable maximum = 0.0
-    let mutable level = 0
-    let sum = hist.data |> Array.mapi (fun i v -> i * v) |> Array.sum |> float
-
-    for i in 0 .. hist.data.Length - 1 do
-        wB <- wB + hist.data.[i]
-        if wB <> 0
-        then
-            let wF = hist.total - wB
-            if wF <> 0
-            then
-                sumB <- sumB + i * hist.data.[i]
-                let mB = (float sumB) / (float wB)
-                let mF = (sum - float sumB) / (float wF)
-                let between = (float wB) * (float wF) * (mB - mF) ** 2.;
-                if between >= maximum
-                then
-                    level <- i
-                    maximum <- between
-
-    let mean1 =
-        let mutable sum = 0
-        let mutable nb = 0
-        for i in 0 .. level - 1 do
-            sum <- sum + i * hist.data.[i]
-            nb <- nb + hist.data.[i]
-        (sum + level * hist.data.[level] / 2) / (nb + hist.data.[level] / 2)
-
-    let mean2 =
-        let mutable sum = 0
-        let mutable nb = 0
-        for i in level + 1 .. hist.data.Length - 1 do
-            sum <- sum + i * hist.data.[i]
-            nb <- nb + hist.data.[i]
-        (sum + level * hist.data.[level] / 2) / (nb + hist.data.[level] / 2)
-
-    let toFloat l =
-        float32 l / float32 hist.data.Length * (hist.max - hist.min) + hist.min
-
-    toFloat level, toFloat mean1, toFloat mean2
-
-let suppressMConnections (img: Matrix<byte>) =
-    let w = img.Width
-    let h = img.Height
-    for i in 1 .. h - 2 do
-        for j in 1 .. w - 2 do
-            if img.[i, j] > 0uy && img.Data.[i + 1, j] > 0uy && (img.Data.[i, j - 1] > 0uy && img.Data.[i - 1, j + 1] = 0uy || img.Data.[i, j + 1] > 0uy && img.Data.[i - 1, j - 1] = 0uy)
-            then
-                img.[i, j] <- 0uy
-    for i in 1 .. h - 2 do
-        for j in 1 .. w - 2 do
-            if img.[i, j] > 0uy && img.Data.[i - 1, j] > 0uy && (img.Data.[i, j - 1] > 0uy && img.Data.[i + 1, j + 1] = 0uy || img.Data.[i, j + 1] > 0uy && img.Data.[i + 1, j - 1] = 0uy)
-            then
-                img.[i, j] <- 0uy
-
-let findEdges (img: Image<Gray, float32>) : Matrix<byte> * Image<Gray, float32> * Image<Gray, float32> =
-    let w = img.Width
-    let h = img.Height
-
-    use sobelKernel =
-        new ConvolutionKernelF(array2D [[ 1.0f; 0.0f; -1.0f ]
-                                        [ 2.0f; 0.0f; -2.0f ]
-                                        [ 1.0f; 0.0f; -1.0f ]], Point(1, 1))
-
-    let xGradient = img.Convolution(sobelKernel)
-    let yGradient = img.Convolution(sobelKernel.Transpose())
-
-    let xGradientData = xGradient.Data
-    let yGradientData = yGradient.Data
-    for r in 0 .. h - 1 do
-        xGradientData.[r, 0, 0] <- 0.f
-        xGradientData.[r, w - 1, 0] <- 0.f
-        yGradientData.[r, 0, 0] <- 0.f
-        yGradientData.[r, w - 1, 0] <- 0.f
-
-    for c in 0 .. w - 1 do
-        xGradientData.[0, c, 0] <- 0.f
-        xGradientData.[h - 1, c, 0] <- 0.f
-        yGradientData.[0, c, 0] <- 0.f
-        yGradientData.[h - 1, c, 0] <- 0.f
-
-    use magnitudes = new Matrix<float32>(xGradient.Size)
-    use angles = new Matrix<float32>(xGradient.Size)
-    CvInvoke.CartToPolar(xGradient, yGradient, magnitudes, angles) // Compute the magnitudes (without angles).
-
-    let thresholdHigh, thresholdLow =
-        let sensibilityHigh = 0.1f
-        let sensibilityLow = 0.0f
-        use magnitudesByte = magnitudes.Convert<byte>()
-        let threshold, _, _ = otsu (histogramMat magnitudes 300)
-        threshold + (sensibilityHigh * threshold), threshold - (sensibilityLow * threshold)
-
-    // Non-maximum suppression.
-    use nms = new Matrix<byte>(xGradient.Size)
-
-    let nmsData = nms.Data
-    let anglesData = angles.Data
-    let magnitudesData = magnitudes.Data
-    let xGradientData = xGradient.Data
-    let yGradientData = yGradient.Data
-
-    let PI = float32 Math.PI
-
-    for i in 0 .. h - 1 do
-        nmsData.[i, 0] <- 0uy
-        nmsData.[i, w - 1] <- 0uy
-
-    for j in 0 .. w - 1 do
-        nmsData.[0, j] <- 0uy
-        nmsData.[h - 1, j] <- 0uy
-
-    for i in 1 .. h - 2 do
-        for j in 1 .. w - 2 do
-            let vx = xGradientData.[i, j, 0]
-            let vy = yGradientData.[i, j, 0]
-            if vx <> 0.f || vy <> 0.f
-            then
-                let angle = anglesData.[i, j]
-
-                let vx', vy' = abs vx, abs vy
-                let ratio2 = if vx' > vy' then vy' / vx' else vx' / vy'
-                let ratio1 = 1.f - ratio2
-
-                let mNeigbors (sign: int) : float32 =
-                    if angle < PI / 4.f
-                    then ratio1 * magnitudesData.[i, j + sign] + ratio2 * magnitudesData.[i + sign, j + sign]
-                    elif angle < PI / 2.f
-                    then ratio2 * magnitudesData.[i + sign, j + sign] + ratio1 * magnitudesData.[i + sign, j]
-                    elif angle < 3.f * PI / 4.f
-                    then ratio1 * magnitudesData.[i + sign, j] + ratio2 * magnitudesData.[i + sign, j - sign]
-                    elif angle < PI
-                    then ratio2 * magnitudesData.[i + sign, j - sign] + ratio1 * magnitudesData.[i, j - sign]
-                    elif angle < 5.f * PI / 4.f
-                    then ratio1 * magnitudesData.[i, j - sign] + ratio2 * magnitudesData.[i - sign, j - sign]
-                    elif angle < 3.f * PI / 2.f
-                    then ratio2 * magnitudesData.[i - sign, j - sign] + ratio1 * magnitudesData.[i - sign, j]
-                    elif angle < 7.f * PI / 4.f
-                    then ratio1 * magnitudesData.[i - sign, j] + ratio2 * magnitudesData.[i - sign, j + sign]
-                    else ratio2 * magnitudesData.[i - sign, j + sign] + ratio1 * magnitudesData.[i, j + sign]
-
-                let m = magnitudesData.[i, j]
-                if m >= thresholdLow && m > mNeigbors 1 && m > mNeigbors -1
-                then
-                    nmsData.[i, j] <- 1uy
-
-    // suppressMConnections nms // It's not helpful for the rest of the process (ellipse detection).
-
-    let edges = new Matrix<byte>(xGradient.Size)
-    let edgesData = edges.Data
-
-    // Hysteresis thresholding.
-    let toVisit = Stack<Point>()
-    for i in 0 .. h - 1 do
-        for j in 0 .. w - 1 do
-            if nmsData.[i, j] = 1uy && magnitudesData.[i, j] >= thresholdHigh
-            then
-                nmsData.[i, j] <- 0uy
-                toVisit.Push(Point(j, i))
-                while toVisit.Count > 0 do
-                    let p = toVisit.Pop()
-                    edgesData.[p.Y, p.X] <- 1uy
-                    for i' in -1 .. 1  do
-                        for j' in -1 .. 1 do
-                            if i' <> 0 || j' <> 0
-                            then
-                                let ni = p.Y + i'
-                                let nj = p.X + j'
-                                if ni >= 0 && ni < h && nj >= 0 && nj < w && nmsData.[ni, nj] = 1uy
-                                then
-                                    nmsData.[ni, nj] <- 0uy
-                                    toVisit.Push(Point(nj, ni))
-
-    edges, xGradient, yGradient
-
-let gaussianFilter (img : Image<'TColor, 'TDepth>) (standardDeviation : float) : Image<'TColor, 'TDepth> =
-    let size = 2 * int (ceil (4.0 * standardDeviation)) + 1
-    img.SmoothGaussian(size, size, standardDeviation, standardDeviation)
-
-type Points = HashSet<Point>
-
-let drawPoints (img: Image<Gray, 'TDepth>) (points: Points) (intensity: 'TDepth) =
-    for p in points do
-        img.Data.[p.Y, p.X, 0] <- intensity
-
-type ExtremumType =
-    | Maxima = 1
-    | Minima = 2
-
-let findExtremum (img: Image<Gray, 'TDepth>) (extremumType: ExtremumType) : IEnumerable<Points> =
-    let w = img.Width
-    let h = img.Height
-    let se = [| -1, 0; 0, -1; 1, 0; 0, 1 |]
-
-    let imgData = img.Data
-    let suppress: bool[,] = Array2D.zeroCreate h w
-
-    let result = List<List<Point>>()
-
-    let flood (start: Point) : List<List<Point>> =
-        let sameLevelToCheck = Stack<Point>()
-        let betterLevelToCheck = Stack<Point>()
-        betterLevelToCheck.Push(start)
-
-        let result' = List<List<Point>>()
-
-        while betterLevelToCheck.Count > 0 do
-            let p = betterLevelToCheck.Pop()
-            if not suppress.[p.Y, p.X]
-            then
-                suppress.[p.Y, p.X] <- true
-                sameLevelToCheck.Push(p)
-                let current = List<Point>()
-
-                let mutable betterExists = false
-
-                while sameLevelToCheck.Count > 0 do
-                    let p' = sameLevelToCheck.Pop()
-                    let currentLevel = imgData.[p'.Y, p'.X, 0]
-                    current.Add(p') |> ignore
-                    for i, j in se do
-                        let ni = i + p'.Y
-                        let nj = j + p'.X
-                        if ni >= 0 && ni < h && nj >= 0 && nj < w
-                        then
-                            let level = imgData.[ni, nj, 0]
-                            let notSuppressed = not suppress.[ni, nj]
-
-                            if level = currentLevel && notSuppressed
-                            then
-                                suppress.[ni, nj] <- true
-                                sameLevelToCheck.Push(Point(nj, ni))
-                            elif if extremumType = ExtremumType.Maxima then level > currentLevel else level < currentLevel
-                            then
-                                betterExists <- true
-                                if notSuppressed
-                                then
-                                    betterLevelToCheck.Push(Point(nj, ni))
-
-                if not betterExists
-                then
-                    result'.Add(current)
-        result'
-
-    for i in 0 .. h - 1 do
-        for j in 0 .. w - 1 do
-            let maxima = flood (Point(j, i))
-            if maxima.Count > 0
-            then
-                result.AddRange(maxima)
-
-    result.Select(fun l -> Points(l))
-
-let findMaxima (img: Image<Gray, 'TDepth>) : IEnumerable<Points> =
-    findExtremum img ExtremumType.Maxima
-
-let findMinima (img: Image<Gray, 'TDepth>) : IEnumerable<Points> =
-    findExtremum img ExtremumType.Minima
-
-type PriorityQueue () =
-    let size = 256
-    let q: Points[] = Array.init size (fun i -> Points())
-    let mutable highest = -1 // Value of the first elements of 'q'.
-    let mutable lowest = size
-
-    member this.NextMax () : byte * Point =
-        if this.IsEmpty
-        then
-            invalidOp "Queue is empty"
-        else
-            let l = q.[highest]
-            let next = l.First()
-            l.Remove(next) |> ignore
-            let value = byte highest
-
-            if l.Count = 0
-            then
-                highest <- highest - 1
-                while highest > lowest && q.[highest].Count = 0 do
-                    highest <- highest - 1
-                if highest = lowest
-                then
-                    highest <- -1
-                    lowest <- size
-
-            value, next
-
-    member this.NextMin () : byte * Point =
-        if this.IsEmpty
-        then
-            invalidOp "Queue is empty"
-        else
-            let l = q.[lowest + 1]
-            let next = l.First()
-            l.Remove(next) |> ignore
-            let value = byte (lowest + 1)
-
-            if l.Count = 0
-            then
-                lowest <- lowest + 1
-                while lowest < highest && q.[lowest + 1].Count = 0 do
-                    lowest <- lowest + 1
-                if highest = lowest
-                then
-                    highest <- -1
-                    lowest <- size
-
-            value, next
-
-    member this.Max =
-        highest |> byte
-
-    member this.Min =
-        lowest + 1 |> byte
-
-    member this.Add (value: byte) (p: Point) =
-        let vi = int value
-
-        if vi > highest
-        then
-            highest <- vi
-        if vi <= lowest
-        then
-            lowest <- vi - 1
-
-        q.[vi].Add(p) |> ignore
-
-    member this.Remove (value: byte) (p: Point) =
-        let vi = int value
-        if q.[vi].Remove(p) && q.[vi].Count = 0
-        then
-            if vi = highest
-            then
-                highest <- highest - 1
-                while highest > lowest && q.[highest].Count = 0 do
-                    highest <- highest - 1
-            elif vi - 1 = lowest
-            then
-                lowest <- lowest + 1
-                while lowest < highest && q.[lowest + 1].Count = 0 do
-                    lowest <- lowest + 1
-
-            if highest = lowest // The queue is now empty.
-            then
-                highest <- -1
-                lowest <- size
-
-    member this.IsEmpty =
-        highest = -1
-
-    member this.Clear () =
-        while highest > lowest  do
-            q.[highest].Clear()
-            highest <- highest - 1
-        highest <- -1
-        lowest <- size
-
-type private AreaState =
-    | Removed = 1
-    | Unprocessed = 2
-    | Validated = 3
-
-type private AreaOperation =
-    | Opening = 1
-    | Closing = 2
-
-[<AllowNullLiteral>]
-type private Area (elements: Points) =
-    member this.Elements = elements
-    member val Intensity = None with get, set
-    member val State = AreaState.Unprocessed with get, set
-
-let private areaOperation (img: Image<Gray, byte>) (area: int) (op: AreaOperation) =
-    let w = img.Width
-    let h = img.Height
-    let imgData = img.Data
-    let se = [| -1, 0; 0, -1; 1, 0; 0, 1 |]
-
-    let areas = List<Area>((if op = AreaOperation.Opening then findMaxima img else findMinima img) |> Seq.map Area)
-
-    let pixels: Area[,] = Array2D.create h w null
-    for m in areas do
-        for e in m.Elements do
-            pixels.[e.Y, e.X] <- m
-
-    let queue = PriorityQueue()
-
-    let addEdgeToQueue (elements: Points) =
-        for p in elements do
-            for i, j in se do
-                let ni = i + p.Y
-                let nj = j + p.X
-                let p' = Point(nj, ni)
-                if ni >= 0 && ni < h && nj >= 0 && nj < w && not (elements.Contains(p'))
-                then
-                    queue.Add (imgData.[ni, nj, 0]) p'
-
-    // Reverse order is quicker.
-    for i in areas.Count - 1 .. -1 .. 0 do
-        let m = areas.[i]
-        if m.Elements.Count <= area && m.State <> AreaState.Removed
-        then
-            queue.Clear()
-            addEdgeToQueue m.Elements
-
-            let mutable intensity = if op = AreaOperation.Opening then queue.Max else queue.Min
-            let nextElements = Points()
-
-            let mutable stop = false
-            while not stop do
-                let intensity', p = if op = AreaOperation.Opening then queue.NextMax () else queue.NextMin ()
-                let mutable merged = false
-
-                if intensity' = intensity // The intensity doesn't change.
-                then
-                    if m.Elements.Count + nextElements.Count + 1 > area
-                    then
-                        m.State <- AreaState.Validated
-                        m.Intensity <- Some intensity
-                        stop <- true
-                    else
-                        nextElements.Add(p) |> ignore
-
-                elif if op = AreaOperation.Opening then intensity' < intensity else intensity' > intensity
-                then
-                    m.Elements.UnionWith(nextElements)
-                    for e in nextElements do
-                        pixels.[e.Y, e.X] <- m
-
-                    if m.Elements.Count = area
-                    then
-                        m.State <- AreaState.Validated
-                        m.Intensity <- Some (intensity')
-                        stop <- true
-                    else
-                        intensity <- intensity'
-                        nextElements.Clear()
-                        nextElements.Add(p) |> ignore
-
-                else
-                    match pixels.[p.Y, p.X] with
-                    | null -> ()
-                    | m' ->
-                        if m'.Elements.Count + m.Elements.Count <= area
-                        then
-                            m'.State <- AreaState.Removed
-                            for e in m'.Elements do
-                                pixels.[e.Y, e.X] <- m
-                                queue.Remove imgData.[e.Y, e.X, 0] e
-                            addEdgeToQueue m'.Elements
-                            m.Elements.UnionWith(m'.Elements)
-                            let intensityMax = if op = AreaOperation.Opening then queue.Max else queue.Min
-                            if intensityMax <> intensity
-                            then
-                                intensity <- intensityMax
-                                nextElements.Clear()
-                            merged <- true
-
-                    if not merged
-                    then
-                        m.State <- AreaState.Validated
-                        m.Intensity <- Some (intensity)
-                        stop <- true
-
-                if not stop && not merged
-                then
-                    for i, j in se do
-                        let ni = i + p.Y
-                        let nj = j + p.X
-                        let p' = Point(nj, ni)
-                        if ni < 0 || ni >= h || nj < 0 || nj >= w
-                        then
-                            m.State <- AreaState.Validated
-                            m.Intensity <- Some (intensity)
-                            stop <- true
-                        elif not (m.Elements.Contains(p')) && not (nextElements.Contains(p'))
-                        then
-                            queue.Add (imgData.[ni, nj, 0]) p'
-
-                if queue.IsEmpty
-                then
-                    if m.Elements.Count + nextElements.Count <= area
-                    then
-                        m.State <- AreaState.Validated
-                        m.Intensity <- Some intensity'
-                        m.Elements.UnionWith(nextElements)
-                    stop <- true
-
-    for m in areas do
-        if m.State = AreaState.Validated
-        then
-            match m.Intensity with
-            | Some i ->
-                for p in m.Elements do
-                    imgData.[p.Y, p.X, 0] <- i
-            | _ -> ()
-    ()
-
-let areaOpen (img: Image<Gray, byte>) (area: int) =
-    areaOperation img area AreaOperation.Opening
-
-let areaClose (img: Image<Gray, byte>) (area: int) =
-    areaOperation img area AreaOperation.Closing
-
-[<AllowNullLiteral>]
-type Island (cmp: IComparer<float32>) =
-    member val Shore = Heap.Heap<float32, Point>(cmp) with get
-    member val Level = 0.f with get, set
-    member val Surface = 0 with get, set
-
-let private areaOperationF (img: Image<Gray, float32>) (areas: (int * 'a) list) (f: ('a -> float32 -> unit) option) (op: AreaOperation) =
-    let w = img.Width
-    let h = img.Height
-    let earth = img.Data
-    let se = [| -1, 0; 0, -1; 1, 0; 0, 1 |]
-
-    let comparer = if op = AreaOperation.Opening
-                   then { new IComparer<float32> with member this.Compare(v1, v2) = v1.CompareTo(v2) }
-                   else { new IComparer<float32> with member this.Compare(v1, v2) = v2.CompareTo(v1) }
-
-    let ownership: Island[,] = Array2D.create h w null
-
-    // Initialize islands with their shore.
-    let islands = List<Island>()
-    let extremum = img |> if op = AreaOperation.Opening then findMaxima else findMinima
-    for e in extremum do
-        let island =
-            let p = e.First()
-            Island(comparer, Level = earth.[p.Y, p.X, 0], Surface = e.Count)
-        islands.Add(island)
-        let shorePoints = Points()
-        for p in e do
-            ownership.[p.Y, p.X] <- island
-            for i, j in se do
-                let ni = i + p.Y
-                let nj = j + p.X
-                let neighbor = Point(nj, ni)
-                if ni >= 0 && ni < h && nj >= 0 && nj < w && Object.ReferenceEquals(ownership.[ni, nj], null) && not (shorePoints.Contains(neighbor))
-                then
-                    shorePoints.Add(neighbor) |> ignore
-                    island.Shore.Add earth.[ni, nj, 0] neighbor
-
-    for area, obj in areas do
-        for island in islands do
-            let mutable stop = island.Shore.IsEmpty
-
-            // 'true' if 'p' is owned or adjacent to 'island'.
-            let inline ownedOrAdjacent (p: Point) : bool =
-                ownership.[p.Y, p.X] = island ||
-                (p.Y > 0 && ownership.[p.Y - 1, p.X] = island) ||
-                (p.Y < h - 1 && ownership.[p.Y + 1, p.X] = island) ||
-                (p.X > 0 && ownership.[p.Y, p.X - 1] = island) ||
-                (p.X < w - 1 && ownership.[p.Y, p.X + 1] = island)
-
-            while not stop && island.Surface < area do
-                let level, next = island.Shore.Max
-                let other = ownership.[next.Y, next.X]
-                if other = island // During merging, some points on the shore may be owned by the island itself -> ignored.
-                then
-                    island.Shore.RemoveNext ()
-                else
-                    if not <| Object.ReferenceEquals(other, null)
-                    then // We touching another island.
-                        if island.Surface + other.Surface >= area
-                        then
-                            stop <- true
-                        else // We can merge 'other' into 'surface'.
-                            island.Surface <- island.Surface + other.Surface
-                            island.Level <- if comparer.Compare(island.Level, other.Level) > 0 then island.Level else other.Level
-                            for l, p in other.Shore do
-                                let mutable currentY = p.Y + 1
-                                while currentY < h && ownership.[currentY, p.X] = other do
-                                    ownership.[currentY, p.X] <- island
-                                    currentY <- currentY + 1
-                                island.Shore.Add l p
-                            other.Shore.Clear()
-
-                    elif comparer.Compare(level, island.Level) > 0
-                    then
-                        stop <- true
-                    else
-                        island.Shore.RemoveNext ()
-                        for i, j in se do
-                            let ni = i + next.Y
-                            let nj = j + next.X
-                            if ni < 0 || ni >= h || nj < 0 || nj >= w
-                            then
-                                island.Surface <- Int32.MaxValue
-                                stop <- true
-                            else
-                                let neighbor = Point(nj, ni)
-                                if not <| ownedOrAdjacent neighbor
-                                then
-                                    island.Shore.Add earth.[ni, nj, 0] neighbor
-                        if not stop
-                        then
-                            ownership.[next.Y, next.X] <- island
-                            island.Level <- level
-                            island.Surface <- island.Surface + 1
-
-        let mutable diff = 0.f
-
-        for i in 0 .. h - 1 do
-            for j in 0 .. w - 1 do
-                match ownership.[i, j] with
-                | null -> ()
-                | island ->
-                    let l = island.Level
-                    diff <- diff + l - earth.[i, j, 0]
-                    earth.[i, j, 0] <- l
-
-        match f with
-        | Some f' -> f' obj diff
-        | _ -> ()
-    ()
-
-let areaOpenF (img: Image<Gray, float32>) (area: int) =
-    areaOperationF img [ area, () ] None AreaOperation.Opening
-
-let areaCloseF (img: Image<Gray, float32>) (area: int) =
-    areaOperationF img [ area, () ] None AreaOperation.Closing
-
-let areaOpenFWithFun (img: Image<Gray, float32>) (areas: (int * 'a) list) (f: 'a -> float32 -> unit) =
-    areaOperationF img areas (Some f) AreaOperation.Opening
-
-let areaCloseFWithFun (img: Image<Gray, float32>) (areas: (int * 'a) list) (f: 'a -> float32 -> unit) =
-    areaOperationF img areas (Some f) AreaOperation.Closing
-
-// A simpler algorithm than 'areaOpen' but slower.
-let areaOpen2 (img: Image<Gray, byte>) (area: int) =
-    let w = img.Width
-    let h = img.Height
-    let imgData = img.Data
-    let se = [| -1, 0; 0, -1; 1, 0; 0, 1 |]
-
-    let histogram = Array.zeroCreate 256
-    for i in 0 .. h - 1 do
-        for j in 0 .. w - 1 do
-            let v = imgData.[i, j, 0] |> int
-            histogram.[v] <- histogram.[v] + 1
-
-    let flooded : bool[,] = Array2D.zeroCreate h w
-
-    let pointsChecked = HashSet<Point>()
-    let pointsToCheck = Stack<Point>()
-
-    for level in 255 .. -1 .. 0 do
-        let mutable n = histogram.[level]
-        if n > 0
-        then
-            for i in 0 .. h - 1 do
-                for j in 0 .. w - 1 do
-                    if not flooded.[i, j] && imgData.[i, j, 0] = byte level
-                    then
-                        let mutable maxNeighborValue = 0uy
-                        pointsChecked.Clear()
-                        pointsToCheck.Clear()
-                        pointsToCheck.Push(Point(j, i))
-
-                        while pointsToCheck.Count > 0 do
-                            let next = pointsToCheck.Pop()
-                            pointsChecked.Add(next) |> ignore
-                            flooded.[next.Y, next.X] <- true
-
-                            for nx, ny in se do
-                                let p = Point(next.X + nx, next.Y + ny)
-                                if p.X >= 0 && p.X < w && p.Y >= 0 && p.Y < h
-                                then
-                                    let v = imgData.[p.Y, p.X, 0]
-                                    if v = byte level
-                                    then
-                                        if not (pointsChecked.Contains(p))
-                                        then
-                                            pointsToCheck.Push(p)
-                                    elif v > maxNeighborValue
-                                    then
-                                        maxNeighborValue <- v
-
-                        if int maxNeighborValue < level && pointsChecked.Count <= area
-                        then
-                            for p in pointsChecked do
-                                imgData.[p.Y, p.X, 0] <- maxNeighborValue
-
-// Zhang and Suen algorithm.
-// Modify 'mat' in place.
-let thin (mat: Matrix<byte>) =
-    let w = mat.Width
-    let h = mat.Height
-    let mutable data1 = mat.Data
-    let mutable data2 = Array2D.copy data1
-
-    let mutable pixelChanged = true
-    let mutable oddIteration = true
-
-    while pixelChanged do
-        pixelChanged <- false
-        for i in 0..h-1 do
-            for j in 0..w-1 do
-                if data1.[i, j] = 1uy
-                then
-                    let p2 = if i = 0 then 0uy else data1.[i-1, j]
-                    let p3 = if i = 0 || j = w-1 then 0uy else data1.[i-1, j+1]
-                    let p4 = if j = w-1 then 0uy else data1.[i, j+1]
-                    let p5 = if i = h-1 || j = w-1 then 0uy else data1.[i+1, j+1]
-                    let p6 = if i = h-1 then 0uy else data1.[i+1, j]
-                    let p7 = if i = h-1 || j = 0 then 0uy else data1.[i+1, j-1]
-                    let p8 = if j = 0 then 0uy else data1.[i, j-1]
-                    let p9 = if i = 0 || j = 0 then 0uy else data1.[i-1, j-1]
-
-                    let sumNeighbors = p2 + p3 + p4 + p5 + p6 + p7 + p8 + p9
-                    if sumNeighbors >= 2uy && sumNeighbors <= 6uy &&
-                        (if p2 = 0uy && p3 = 1uy then 1 else 0) +
-                        (if p3 = 0uy && p4 = 1uy then 1 else 0) +
-                        (if p4 = 0uy && p5 = 1uy then 1 else 0) +
-                        (if p5 = 0uy && p6 = 1uy then 1 else 0) +
-                        (if p6 = 0uy && p7 = 1uy then 1 else 0) +
-                        (if p7 = 0uy && p8 = 1uy then 1 else 0) +
-                        (if p8 = 0uy && p9 = 1uy then 1 else 0) +
-                        (if p9 = 0uy && p2 = 1uy then 1 else 0) = 1 &&
-                        if oddIteration
-                        then p2 * p4 * p6 = 0uy && p4 * p6 * p8 = 0uy
-                        else p2 * p4 * p8 = 0uy && p2 * p6 * p8 = 0uy
-                    then
-                        data2.[i, j] <- 0uy
-                        pixelChanged <- true
-                else
-                    data2.[i, j] <- 0uy
-
-        oddIteration <- not oddIteration
-        let tmp = data1
-        data1 <- data2
-        data2 <- tmp
-
-// Remove all 8-connected pixels with an area equal or greater than 'areaSize'.
-// Modify 'mat' in place.
-let removeArea (mat: Matrix<byte>) (areaSize: int) =
-    let neighbors = [|
-        (-1,  0) // p2
-        (-1,  1) // p3
-        ( 0,  1) // p4
-        ( 1,  1) // p5
-        ( 1,  0) // p6
-        ( 1, -1) // p7
-        ( 0, -1) // p8
-        (-1, -1) |] // p9
-
-    use mat' = new Matrix<byte>(mat.Size)
-    let w = mat'.Width
-    let h = mat'.Height
-    mat.CopyTo(mat')
-
-    let data = mat.Data
-    let data' = mat'.Data
-
-    for i in 0..h-1 do
-        for j in 0..w-1 do
-            if data'.[i, j] = 1uy
-            then
-                let neighborhood = List<Point>()
-                let neighborsToCheck = Stack<Point>()
-                neighborsToCheck.Push(Point(j, i))
-                data'.[i, j] <- 0uy
-
-                while neighborsToCheck.Count > 0 do
-                    let n = neighborsToCheck.Pop()
-                    neighborhood.Add(n)
-                    for (ni, nj) in neighbors do
-                        let pi = n.Y + ni
-                        let pj = n.X + nj
-                        if pi >= 0 && pi < h && pj >= 0 && pj < w && data'.[pi, pj] = 1uy
-                        then
-                            neighborsToCheck.Push(Point(pj, pi))
-                            data'.[pi, pj] <- 0uy
-                if neighborhood.Count <= areaSize
-                then
-                    for n in neighborhood do
-                        data.[n.Y, n.X] <- 0uy
-
-let connectedComponents (img: Image<Gray, byte>) (startPoints: List<Point>) : List<Point> =
-    let w = img.Width
-    let h = img.Height
-
-    let pointChecked = Points()
-    let pointToCheck = Stack<Point>(startPoints);
-
-    let data = img.Data
-
-    while pointToCheck.Count > 0 do
-        let next = pointToCheck.Pop()
-        pointChecked.Add(next) |> ignore
-        for ny in -1 .. 1 do
-            for nx in -1 .. 1 do
-                if ny <> 0 && nx <> 0
-                then
-                    let p = Point(next.X + nx, next.Y + ny)
-                    if p.X >= 0 && p.X < w && p.Y >= 0 && p.Y < h && data.[p.Y, p.X, 0] > 0uy && not (pointChecked.Contains p)
-                    then
-                        pointToCheck.Push(p)
-
-    List<Point>(pointChecked)
-
-let drawLine (img: Image<'TColor, 'TDepth>) (color: 'TColor) (x0: int) (y0: int) (x1: int) (y1: int) (thickness: int) =
-    img.Draw(LineSegment2D(Point(x0, y0), Point(x1, y1)), color, thickness);
-
-let drawLineF (img: Image<'TColor, 'TDepth>) (color: 'TColor) (x0: float) (y0: float) (x1: float) (y1: float) (thickness: int) =
-    img.Draw(LineSegment2DF(PointF(float32 x0, float32 y0), PointF(float32 x1, float32 y1)), color, thickness, CvEnum.LineType.AntiAlias);
-
-let drawEllipse (img: Image<'TColor, 'TDepth>) (e: Types.Ellipse) (color: 'TColor) (alpha: float) =
-    if alpha >= 1.0
-    then
-        img.Draw(Ellipse(PointF(float32 e.Cx, float32 e.Cy), SizeF(2.f * e.B, 2.f * e.A), e.Alpha / PI * 180.f), color, 1, CvEnum.LineType.AntiAlias)
-    else
-        let windowPosX = e.Cx - e.A - 5.f
-        let gapX = windowPosX - (float32 (int windowPosX))
-
-        let windowPosY = e.Cy - e.A - 5.f
-        let gapY = windowPosY - (float32 (int windowPosY))
-
-        let roi = Rectangle(int windowPosX, int windowPosY, 2.f * (e.A + 5.f) |> int, 2.f * (e.A + 5.f) |> int)
-
-        img.ROI <- roi
-        if roi = img.ROI // We do not display ellipses touching the edges (FIXME)
-        then
-            use i = new Image<'TColor, 'TDepth>(img.ROI.Size)
-            i.Draw(Ellipse(PointF(float32 <| (e.A + 5.f + gapX) , float32 <| (e.A + 5.f + gapY)), SizeF(2.f * e.B, 2.f * e.A), e.Alpha / PI * 180.f), color, 1, CvEnum.LineType.AntiAlias)
-            CvInvoke.AddWeighted(img, 1.0, i, alpha, 0.0, img)
-        img.ROI <- Rectangle.Empty
-
-let drawEllipses (img: Image<'TColor, 'TDepth>) (ellipses: Types.Ellipse list) (color: 'TColor) (alpha: float) =
-    List.iter (fun e -> drawEllipse img e color alpha) ellipses
-
-let rngCell =  System.Random()
-let drawCell (img: Image<Bgr, byte>) (drawCellContent: bool) (c: Types.Cell) =
-    if drawCellContent
-    then
-        let colorB = rngCell.Next(20, 70)
-        let colorG = rngCell.Next(20, 70)
-        let colorR = rngCell.Next(20, 70)
-
-        for y in 0 .. c.elements.Height - 1 do
-            for x in 0 .. c.elements.Width - 1 do
-                if c.elements.[y, x] > 0uy
-                then
-                    let dx, dy = c.center.X - c.elements.Width / 2, c.center.Y - c.elements.Height / 2
-                    let b = img.Data.[y + dy, x + dx, 0] |> int
-                    let g = img.Data.[y + dy, x + dx, 1] |> int
-                    let r = img.Data.[y + dy, x + dx, 2] |> int
-                    img.Data.[y + dy, x + dx, 0] <- if b + colorB > 255 then 255uy else byte (b + colorB)
-                    img.Data.[y + dy, x + dx, 1] <- if g + colorG > 255 then 255uy else byte (g + colorG)
-                    img.Data.[y + dy, x + dx, 2] <- if r + colorR > 255 then 255uy else byte (r + colorR)
-
-    let crossColor, crossColor2 =
-        match c.cellClass with
-        | Types.HealthyRBC -> Bgr(255., 0., 0.), Bgr(255., 255., 255.)
-        | Types.InfectedRBC -> Bgr(0., 0., 255.), Bgr(120., 120., 255.)
-        | Types.Peculiar -> Bgr(0., 0., 0.), Bgr(80., 80., 80.)
-
-    drawLine img crossColor2 (c.center.X - 3) c.center.Y (c.center.X + 3) c.center.Y 2
-    drawLine img crossColor2 c.center.X (c.center.Y - 3) c.center.X (c.center.Y + 3) 2
-
-    drawLine img crossColor (c.center.X - 3) c.center.Y (c.center.X + 3) c.center.Y 1
-    drawLine img crossColor c.center.X (c.center.Y - 3) c.center.X (c.center.Y + 3) 1
-
-
-let drawCells (img: Image<Bgr, byte>) (drawCellContent: bool) (cells: Types.Cell list) =
-    List.iter (fun c -> drawCell img drawCellContent c) cells
\ No newline at end of file