画像処理プログラム

質問

プログラムどう改良していいか全然わかりません
教えてください

Sobel フィルタは垂直成分しか見ていないため、エッジ検出としては不十分である。任
意方向のエッジを検出するためには、図4 のような垂直方向と水平方向のオペレータを用いて各成分を抽出し、それらを合成する必要がある（図5 参照）。そこで、プログラムを次のように改良し、全方向のエッジに対応したプログラムにする。
＜変更前＞ <変更後>
c =1 􀀀2 􀀀1　　　　　　cy=-1 -2 -1 　　cx=-1 0 1
0 0 0　　　　→　　　　　0 0 0　　　　　-2 0 2
1 2 1　　　　　　　　　　1 2 1　　　　　-1 0 1

畳み込み演算　　　　　畳み込み演算
L = c・img　　　→　　Ly = cy・img, Lx = cx・img

エッジの強さ　　　　　エッジの強さ
|L| 　　　　　　　→ |L|=√Lx^2+Ly^2

/** Sobel.c **/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define V_width 320
#define V_height 240
#define amp 1.0

int d[9];
int i, j, dat;
float L;

unsigned char img [V_height][V_width]; /* input image */
unsigned char work[V_height][V_width]={0}; /* work space */

/******* filter coefficients *******/
static int c[9] = {-1, -2, -1,
0, 0, 0,
1, 2, 1};
/*************************************/

int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fpi, *fpo;
unsigned char data;

char str[256];
int width, height;

/* check arg number */
if (argc != 3) {
fprintf(stderr, "Usage: %s [input] [output]\n", argv[0]);
exit(1);
}

/* open input file */
if ((fpi = fopen(argv[1], "rb")) == NULL) {
fprintf(stderr, "input file open error!\n");
exit(1);
}

/* open output file */
if ((fpo = fopen(argv[2], "wb")) == NULL) {
fprintf(stderr, "output file open error!\n");
exit(1);
}

/* read PGM header */
while(1){
fgets(str, 256, fpi);
if(str[0] == '#'){
fprintf( stderr, "%s", str);
}
else if( !strncmp( str, "P5", 2)){
fprintf( stderr, "This file is a PGM file.\n");
}
else if( !strncmp( str, "255", 3)){
fprintf( stderr, "The file is opened.\n");
break;
}
else{
sscanf( str, "%d %d", &width, &height);
fprintf( stderr, "SIZE: %3d x %3d\n", width, height);
}
}

/* read data */
for (i=0; i<height; i++) {
for (j=0; j<width; j++) {
fread( &data, 1, 1, fpi);
img[i][j] = data;
}
}

/* image processing */
for (i=1; i < height-1; i++) {
for (j=1; j < width-1; j++) {
d[0]=img[i-1][j-1]; d[1]=img[i-1][j]; d[2]=img[i-1][j+1];
d[3]=img[i][j-1]; d[4]=img[i][j]; d[5]=img[i][j+1];
d[6]=img[i+1][j-1]; d[7]=img[i+1][j]; d[8]=img[i+1][j+1];

L = (float)(c[0]*d[0] + c[1]*d[1] + c[2]*d[2]
+ c[3]*d[3] + c[4]*d[4] + c[5]*d[5]
+ c[6]*d[6] + c[7]*d[7] + c[8]*d[8]);

L = amp*L;
dat = (int)(L);
if (dat < 0) dat = -dat;
if (dat > 255) dat = 255;
work[i][j] = (unsigned char)dat;
}
}

/* write data */
fprintf(fpo,"P5\n %d %d\n 255\n", width, height);
for (i= 0; i<height; i++) {
for (j= 0; j<width; j++) {
fwrite( &work[i][j], 1, 1, fpo);
}
}

fclose(fpi);
fclose(fpo);
return 0;
}

回答No.1

noname#208507 · ベストアンサー

ヒントだけ。直し方の一例です。

エッジ検出は、/* image processing */の後にあります。

1. 畳み込み演算は下記のように。

変数LはLyとLxに、配列cはcxとcyに置き換えておきます。
配列cからcxとcyへと、どう直すかは簡単に想像できますね。

Ly = (float)(cy[0]*d[0] + cy[1]*d[1] + cy[2]*d[2]
+ cy[3]*d[3] + cy[4]*d[4] + cy[5]*d[5]
+ cy[6]*d[6] + cy[7]*d[7] + cy[8]*d[8]);

Lx = (float)(cx[0]*d[0] + cx[1]*d[1] + cx[2]*d[2]
+ cx[3]*d[3] + cx[4]*d[4] + cx[5]*d[5]
+ cx[6]*d[6] + cx[7]*d[7] + cx[8]*d[8]);

2. エッジの強さは下記のように。

これは定義そのままに。

dat = (int)sqrt(Lx*Lx + Ly*Ly) * amp;
if (dat < 0) dat = 0;
if (dat > 255) dat = 255;

最後に、math.hをインクルードすること、数学ライブラリをリンクすることを忘れずに。

あとはご自分で。