imageInput.c

@@ -2,114 +2,123 @@
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include "imageInput.h"
- 
+
 #define BUFFER_SIZE 100
 #define FILE_HEADER_STRING "__info2_image_file_format__"
 #define HEADER_LEN (sizeof(FILE_HEADER_STRING) - 1) //-1, um \0 Character rauszufiltern
- 
+
 // TODO Implementieren Sie geeignete Hilfsfunktionen für das Lesen der Bildserie aus einer Datei
 
+static int checkDimensions(unsigned int width, unsigned int height){
+
+    int ok = 0;
+    
+    if(width > 0 && height > 0)
+        return ok = 1;
+    
+    else 
+        return ok = 0;
+
+}
+
+static int checkHeader(const GrayScalePixelType *buffer){
+
+    int ok = 0;
+    char header[HEADER_LEN + 1]; //Array mit Platz für Header Länge + \0 Character -> String
+
+    // Jeder Byte in String kopieren
+    for(int i = 0; i < HEADER_LEN; i++){
+
+        header[i] = buffer[i];
+
+    }
+
+    header[HEADER_LEN] = '\0'; // Nullterminator am Ende anhängen
+
+    if(strcmp(header, FILE_HEADER_STRING) == 0) // wenn beide identische sind gibt cmp 0 zurück
+        return ok = 1;
+
+    else
+        return ok = 0;
+
+}
+
 
 static FILE *openImageFile(const char *path)
 {
+    return fopen(path, "rb"); 
     
-    return fopen(path, "rb");
-   
 }
 
-static int ReadCheckHeader(FILE *fp)
+static int ReadCheckHeader(FILE *fp, GrayScalePixelType *header)
 {
-
-    char header[HEADER_LEN + 1]; //Array mit Platz für Header Länge + \0 Character -> String
-
-    if(fread(header, 1, HEADER_LEN, fp) != HEADER_LEN)
-        return 0;
-
-    header[HEADER_LEN] = '\0'; // Nullterminator am Ende anhängen
- 
-    if(strcmp(header, FILE_HEADER_STRING) != 0) // wenn beide identische sind gibt cmp 0 zurück
-        return 0;
-
-    return 1;
-
-}
-
-static int readMetaData(FILE *fp, unsigned short *numImages, unsigned short *width, unsigned short *height)
-{
-    if(fread(numImages, sizeof(unsigned short), 1, fp) != 1 || fread(width, sizeof(unsigned short), 1, fp) != 1 || fread(height, sizeof(unsigned short), 1, fp)!= 1)
+    if(fread(header, sizeof(GrayScalePixelType), HEADER_LEN, fp) != HEADER_LEN)
     {
         return 0;
     }
- 
     return 1;
 }
 
- 
-static int checkDimensions(unsigned int width, unsigned int height)
+static int readMetaData(FILE *fp, unsigned int *numImages, unsigned int *width, unsigned int *height)
 {
- 
-    int ok = 0;
-   
-    if(width > 0 && height > 0)
-        return ok = 1;
-   
-    else
-        return ok = 0;
- 
+    if(fread(numImages, sizeof(unsigned int), 1, fp) != 1 || fread(width, sizeof(unsigned int), 1, fp) != 1 || fread(height, sizeof(unsigned int), 1, fp)!= 1)
+    {
+        return 0;
+    }
+
+    return 1;
 }
- 
- 
-static GrayScaleImageSeries *allocateSeriesStruct(unsigned int numImages)
+
+static GrayScaleImageSeries *allocateSeriesStruct(void)
 {
     GrayScaleImageSeries *series = malloc(sizeof(GrayScaleImageSeries));
-    if(!series)
-        return NULL;
-
-    series->count = numImages;
-    //Speicher für die Pointer an sich belegen
-    series->images = malloc(numImages * sizeof(GrayScaleImage)); //Speicher für alle Bild-Strukturen, nicht aber für die Pixel selbst (denn image ist nochmal ein Array selbst)
-    series->labels = malloc(numImages * sizeof(unsigned char)); //Speicher für alle Labels, diese beiden zeilen in die funktion drüber mit rein 
- 
-    //Prüfen, ob Speicher für die Arrays reserviert werden konnte, wenn nicht -> Freigabe
-    if(series->images == NULL || series->labels == NULL){
- 
-        free(series->images); //wenn trotzdem was reingeschrieben wurde, dann freigeben
-        free(series->labels);
-        free(series);
-        return NULL;
- 
-    }
- 
     return series;
 }
 
- 
+static int AllocateCheckImageAndLabels(GrayScaleImageSeries *series, unsigned int numImages)
+{
+    series->count = numImages;
+    //Speicher für die Pointer an sich belegen
+    series->images = malloc(numImages * sizeof(GrayScaleImage)); //Speicher für alle Bild-Strukturen, nicht aber für die Pixel selbst (denn image ist nochmal ein Array selbst)
+    series->labels = malloc(numImages * sizeof(unsigned char)); //Speicher für alle Labels
+
+    //Prüfen, ob Speicher für die Arrays reserviert werden konnte, wenn nicht -> Freigabe
+    if(series->images == NULL || series->labels == NULL){
+
+        free(series->images); //wenn trotzdem was reingeschrieben wurde, dann freigeben
+        free(series->labels);
+        free(series);
+        return 0;
+
+    }
+
+    return 1;
+}
 
 static int AllocateCheckPixelData(GrayScaleImageSeries *series, unsigned int numImages, unsigned int width, unsigned int height)
 {
     for(unsigned int i = 0; i < numImages; i++){
- 
+
         series -> images[i].buffer = malloc(width * height); //Speicher für Pixeldaten selbst
- 
-        if(series->images[i].buffer == NULL){
- 
+
+        if(series->images[i].buffer == NULL){ 
+
             for(unsigned int j = 0; j < i; j++){
                 free(series->images[j].buffer); //wenn Speicher nicht reserviert werden konnte, dann zuerst das Array mit Pixeldaten freigeben
             }
- 
-       
+
+        
         free(series->images); //anschließend auch die Speicher für Bildstrukturen und Label-Arrays freigeben, weil zuvor für diese schon Speicher reserviert wurde
         free(series->labels);
         free(series);
-   
-        return 0;      
+    
+        return 0;       
         }
     }
- 
+
     return 1;
 }
 
- 
 static int ReadImagesAndLabels(FILE *fp, GrayScaleImageSeries *series, unsigned int numImages, unsigned int width, unsigned int height)
 {
     for(int i = 0; i < numImages; i++)
@@ -117,112 +126,103 @@ static int ReadImagesAndLabels(FILE *fp, GrayScaleImageSeries *series, unsigned
         //Breite und Höhe werden gesetzt (GrayScaleImage)
         series -> images[i].width = width;
         series -> images[i].height = height;
- 
-       
+
+        
         //Pixeldaten einlesen und Prüfen ob alle essentiellen Pixel eingelesen wurden
         if(fread(series -> images[i].buffer, 1, width * height, fp) != (width * height))
         {
             clearSeries(series);
             return 0;
         }
- 
+
         //Jedes Bild hat ein Label, was direkt danach eingelesen wird und auf Größe geprüft wird
         if(fread(&series -> labels[i], 1, 1, fp) != 1){
             clearSeries(series);
             return 0;
         }
     }
- 
+
     return 1;
 }
- 
+
+
+
+
+
+
+
+
 
 // TODO Vervollständigen Sie die Funktion readImages unter Benutzung Ihrer Hilfsfunktionen
-GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)//funktionsnamen immer klein anfangen
+GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)
 {
     GrayScaleImageSeries *series = NULL;
- 
+
     //Datei im Binärmodus öffnen
-    FILE *fp = openImageFile(path); //funktion weglassen weil sie keine zusätzlichen infos bringt
+    FILE *fp = openImageFile(path);
     if(!fp)
         return NULL;
- 
-    //Buffer zum Einlesen des Headers
-    char header[HEADER_LEN]; 
-   
-    //Prüfen, ob genau die HEADER_LEN Bytes eingelesen werden
-    if(!ReadCheckHeader(fp)){ 
 
+    //Buffer zum Einlesen des Headers 
+    GrayScalePixelType header[HEADER_LEN];
+    
+    //Prüfen, ob genau die HEADER_LEN Bytes eingelesen werden 
+    if(!ReadCheckHeader(fp, header)){
         fclose(fp);
         return NULL;
-
     }
- 
-     
-    //Anzahl der Bilder, Breite und Höhe einlesen
-    unsigned  short numImages, width, height; 
+
+    //Prüfen, ob es sich um den korrekten Header handelt mit Hilfsfunktion
+    if(!checkHeader(header)){
+        fclose(fp);
+        return NULL;
+    }
+
+    //Anzahl der Bilder, Breite und Höhe einlesen 
+    unsigned  int numImages, width, height; //muss man das als Zeiger initialisieren?????????
     if(!readMetaData(fp, &numImages, &width, &height)){
-
         fclose(fp);
         return NULL;
-
     }
- 
- 
+
+
     //Prüfen, ob gültige Länge oder Breite
     if(!checkDimensions(width, height)){
-
         fclose(fp);
         return NULL;
-
     }
- 
+
     //Speicher für die gesamte Bildserie reservieren (aber nur für die Struktur)
-    series = allocateSeriesStruct(numImages);
+    series = allocateSeriesStruct();
     if(!series) {
-
         fclose(fp);
-        return NULL; //Fehler bei Speicherreservierung
-
+        return NULL; //Fehler bei Speicherreservierung 
     }
-   
- 
-    //Speicher für die Pixeldaten selbst reserviern und prüfen, ob er reserviert werden konnte
+
+    if(!AllocateCheckImageAndLabels(series, numImages)){
+        fclose(fp);
+        return NULL;
+    }
+    
+
+    //Speicher für die Pixeldaten selbst reserviern und Prüfen, ob er reserviert werden konnte 
     if(!AllocateCheckPixelData(series, numImages, width, height)){
-       
+        
         fclose(fp);
         return NULL;
- 
+
     }
-   
-    //Einlesen der Pixeldaten und des zugehörigen Labels und prüfen auf Fehler 
-    if(!ReadImagesAndLabels(fp, series, numImages, width, height)){
+    
 
+   if(!ReadImagesAndLabels(fp, series, numImages, width, height)){
         fclose(fp);
         return NULL;
-
-    } // funktionen anders aufteilen: erst für alles speicher holen und dann bild und label einlesen aber ist geschmackssache, ziel ist es ohne kommentare auskommen zu können
- 
-    fclose(fp);  
+   }
+   
     return series;
 }
- 
+
 // TODO Vervollständigen Sie die Funktion clearSeries, welche eine Bildserie vollständig aus dem Speicher freigibt
 void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
 {
-    if (series == NULL){
-        return;
-    }
- 
-    for(unsigned int i = 0; i < series->count; i++){
- 
-        free(series->images[i].buffer);
-    }
- 
-       
-    free(series->images);
-    free(series->labels);
-    free(series);
-   
-}
- 
+}

matrix.c

@@ -5,7 +5,7 @@
  
 // TODO Matrix-Funktionen implementieren
  
-enum addModes{SAMEDIMENSIONS, COLVEC, ROWVEC}; // mit typedef arbeiten
+enum addModes{SAMEDIMENSIONS, COLVEC, ROWVEC};
 
  
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
@@ -84,7 +84,7 @@ MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int co
 }
  
 
-static int get_add_mode(Matrix matrix1, Matrix matrix2) //int stimmt zwar, aber man kann auch statt int den enum als typedef und dann als rückgabetyp nehmen
+static int get_add_mode(Matrix matrix1, Matrix matrix2) 
 {
     int get_add_mode = -1;
  
@@ -114,7 +114,7 @@ static int get_add_mode(Matrix matrix1, Matrix matrix2) //int stimmt zwar, aber
  
 
  
-Matrix addSameDim(Matrix matrix1, Matrix matrix2) //static funktionen!!!
+Matrix addSameDim(Matrix matrix1, Matrix matrix2)
 {
     Matrix matrix_erg = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
  
@@ -197,7 +197,7 @@ Matrix addRowVec(Matrix matrix1, Matrix matrix2)
 
 Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
-    int ok = get_add_mode(matrix1,matrix2); //auch wieder enum als typ statt int (wenn oben typedef dann kann man sich auch das enum sparen)
+    int ok = get_add_mode(matrix1,matrix2);
     Matrix matrix_erg = createMatrix(0, 0);
    
     switch(ok)

neuralNetwork.c

@@ -170,7 +170,7 @@ NeuralNetwork loadModel(const char *path)
 
 static Matrix imageBatchToMatrixOfImageVectors(const GrayScaleImage images[], unsigned int count)
 {
-    Matrix matrix = {0, 0, NULL};
+    Matrix matrix = {NULL, 0, 0};
 
     if(count > 0 && images != NULL)
     {

neuralNetworkTests.c

@@ -4,61 +4,11 @@
 #include <math.h>
 #include "unity.h"
 #include "neuralNetwork.h"
-#define IDENT_TAG "__info2_neural_network_file_format__"
 
 
-static void writeWeights(Layer layer, FILE *file)
-{
-    unsigned int n = (unsigned int)layer.weights.rows * layer.weights.cols; //col und row müssen nicht extra eingelesen werden, da loadModel die Dimensionen selbst aus der Datei liest
-    fwrite(layer.weights.buffer, sizeof(MatrixType), n, file);
-}
-
-static void writeBiases(Layer layer, FILE *file)
-{
-    unsigned int n = (unsigned int)layer.biases.rows * layer.biases.cols;
-    fwrite(layer.biases.buffer, sizeof(MatrixType), n, file);
-}
-
 static void prepareNeuralNetworkFile(const char *path, const NeuralNetwork nn)
 {
-    //file erstellen und zum Binärschreiben öffnen
-    FILE *file = fopen(path, "wb");
-    if(file == NULL)
-        return;
-       
-    //header reinschreiben
-    const char *header = IDENT_TAG;
-    fwrite(header, sizeof(char), strlen(header), file);
-
-    //Schließen der Datei, falls kein Layer vorhanden
-    if (nn.numberOfLayers == 0 || nn.layers == NULL)
-    {
-        fclose(file);
-        return;
-    }
-
-    //Erste Eingangsdimension: Spalten der ersten Gewichtsmatrix
-    unsigned int inputDim = (unsigned int)nn.layers[0].weights.cols;
-    fwrite(&inputDim, sizeof(unsigned int), 1, file);
-
-    //für jede Schicht: Dimension, Gewichte und Biases schreiben
-    for (unsigned int i = 0; i < nn.numberOfLayers; i++)
-    {
-        Layer layer = nn.layers[i];
-   
-        unsigned int outputDim = (unsigned int)layer.weights.rows;
-        fwrite(&outputDim, sizeof(unsigned int), 1, file);
-   
-        //Weight-Matrixwerte schreiben
-        writeWeights(layer, file);
-    
-
-        //Bias-Vektorwerte schreiben
-        writeBiases(layer, file);
-
-    
-    }
-    fclose(file);
+    // TODO
 }
 
 void test_loadModelReturnsCorrectNumberOfLayers(void)