C++影像平滑器


假設我們有一個二維矩陣M,表示影像的灰度值,我們需要設計一個平滑器,使每個畫素的灰度值成為其周圍8個畫素和自身灰度值的平均值(向下取整)。如果一個單元格周圍少於8個單元格,則計算所有可能的畫素。

因此,如果輸入如下所示:

111
101
111

則輸出將為:

000
000
000

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • R := M的行數

  • C := M的列數

  • 定義一個數組 d = { -1, 0, 1 }

  • 定義一個大小為 (R x C) 的二維陣列 res

  • 對於 i := 0,當 i < R 時,更新 (i 增加 1),執行:

    • 對於 j := 0,當 j < C 時,更新 (j 增加 1),執行:

      • sum := 0, count := 0

      • 對於 k := 0,當 k < 3 時,更新 (k 增加 1),執行:

        • 對於 l := 0,當 l < 3 時,更新 (l 增加 1),執行:

          • m := i + d[k], n := j + d[l]

          • 如果 m >= 0 且 m < R 且 n >= 0 且 n < C,則:

            • count 增加 1,sum = sum + M[m, n]

      • res[i, j] := sum / count

  • 返回 res

示例

讓我們來看下面的實現,以便更好地理解:

線上演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void print_vector(vector<vector<auto> > v){
   cout << "[";
   for(int i = 0; i<v.size(); i++){
      cout << "[";
      for(int j = 0; j <v[i].size(); j++){
         cout << v[i][j] << ", ";
      }
      cout << "],";
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class Solution {
public:
   vector<vector<int>> imageSmoother(vector<vector<int>>& M) {
      int R = M.size();
      int C = M[0].size();
      vector<int> d{ -1, 0, 1 };
      vector<vector<int> > res(R, vector<int>(C, 0));
      for (int i = 0; i < R; ++i) {
         for (int j = 0; j < C; ++j) {
            int sum = 0, count = 0;
            for (int k = 0; k < 3; ++k) {
               for (int l = 0; l < 3; ++l) {
                  int m = i + d[k], n = j + d[l];
                     if (m >= 0 && m < R && n >= 0 && n < C) ++count, sum += M[m][n];
                  }
               }
               res[i][j] = sum / count;
            }
         }
         return res;
      }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<vector<int>> v = {{1,1,1},{1,0,1},{1,1,1}};
   print_vector(ob.imageSmoother(v));
}

輸入

{{1,1,1},{1,0,1},{1,1,1}}

輸出

[[0, 0, 0, ],[0, 0, 0, ],[0, 0, 0, ],]

更新於:2020年6月11日

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