画像を開いて表示するのに役立つOpenCVを使用して、C++で桑原フィルターを実装しています。アイデアは非常に単純ですが、どういうわけか私はそれから奇妙な結果を得ました。これがコースです：
#include "opencv2/opencv.hpp"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>
using namespace std;
using namespace cv;
//This class is essentially a struct of 4 Kuwahara regions surrounding a pixel, along with each one's mean, sum and variance.
class Regions{
int* Area[4];
int Size[4];
unsigned long long Sum[4];
double Var[4];
int kernel;
public:
Regions(int _kernel) : kernel(_kernel) {
for (int i = 0; i<4; i++) {
Area[i] = new int[kernel*kernel];
Size[i] = 0;
Sum[i] = 0;
Var[i] = 0.0;
}
}
//Update data, increase the size of the area, update the sum
void sendData(int area, int data){
Area[area][Size[area]] = data;
Sum[area] += data;
Size[area]++;
}
//Calculate the variance of each area
double var(int area) {
int __mean = Sum[area]/Size[area];
double temp = 0;
for (int i = 0; i<Size[area]; i++) {
temp+= (Area[area][i] - __mean) * (Area[area][i] - __mean);
}
if (Size[area]==1) return 1.7e38; //If there is only one pixel inside the region then return the maximum of double
//So that with this big number, the region will never be considered in the below minVar()
return sqrt(temp/(Size[area]-1));
}
//Call the above function to calc the variances of all 4 areas
void calcVar() {
for (int i = 0; i<4; i++) {
Var[i] = var(i);
}
}
//Find out which regions has the least variance
int minVar() {
calcVar();
int i = 0;
double __var = Var[0];
if (__var > Var[1]) {__var = Var[1]; i = 1;}
if (__var > Var[2]) {__var = Var[2]; i = 2;}
if (__var > Var[3]) {__var = Var[3]; i = 3;}
return i;
}
//Return the mean of that regions
uchar result(){
int i = minVar();
return saturate_cast<uchar> ((double) (Sum[i] *1.0 / Size[i]));
}
};
class Kuwahara{
private:
int wid, hei, pad, kernel;
Mat image;
public:
Regions getRegions(int x, int y){
Regions regions(kernel);
uchar *data = image.data;
//Update data for each region, pixels that are outside the image's boundary will be ignored.
//Area 1 (upper left)
for (int j = (y-pad >=0)? y-pad : 0; j>= 0 && j<=y && j<hei; j++)
for (int i = ((x-pad >=0) ? x-pad : 0); i>= 0 && i<=x && i<wid; i++) {
regions.sendData(1,data[(j*wid)+i]);
}
//Area 2 (upper right)
for (int j = (y-pad >=0)? y-pad : 0; j<=y && j<hei; j++)
for (int i = x; i<=x+pad && i<wid; i++) {
regions.sendData(2,data[(j*wid)+i]);
}
//Area 3 (bottom left)
for (int j = y; j<=y+pad && j<hei; j++)
for (int i = ((x-pad >=0) ? x-pad : 0); i<=x && i<wid; i++) {
regions.sendData(3,data[(j*wid)+i]);
}
//Area 0 (bottom right)
for (int j = y; j<=y+pad && j<hei; j++)
for (int i = x; i<=x+pad && i<wid; i++) {
regions.sendData(0,data[(j*wid)+i]);
}
return regions;
}
//Constructor
Kuwahara(const Mat& _image, int _kernel) : kernel(_kernel) {
image = _image.clone();
wid = image.cols; hei = image.rows;
pad = kernel-1;
}
//Create new image and replace its pixels by the results of Kuwahara filter on the original pixels
Mat apply(){
Mat temp;
temp.create(image.size(), CV_8U);
uchar* data = temp.data;
for (int j= 0; j<hei; j++) {
for (int i = 0; i<wid; i++)
data[j*wid+i] = getRegions(i,j).result();
}
return temp;
}
};
int main() {
Mat img = imread("limes.tif", 1);
Mat gray, dest;
int kernel = 15;
gray.create(img.size(), CV_8U);
cvtColor(img, gray, CV_BGR2GRAY);
Kuwahara filter(gray, kernel);
dest = filter.apply();
imshow("Result", dest);
imwrite("result.jpg", dest);
waitKey();
}
結果は次のとおりです。
正しい結果とは異なることがわかるように、それらの石灰の境界は複製されて上に移動しているように見えます。15x15のフィルターを適用すると、次のような完全な混乱が発生します。
一日中デバッグに費やしましたが、今のところ何も見つかりません。小さな画像でも手作業で計算して結果と比較しても違いは見られません。誰かが私が間違ったことを見つけるのを手伝ってもらえますか？大変感謝します。