【画像処理100本ノックに挑戦】Q.9. ガウシアンフィルタ

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【画像処理100本ノック】独自の画像入出力クラスを作る

Q.9. ガウシアンフィルタ

ガウシアンフィルタ(3x3、標準偏差1.3)を実装し、imori_noise.jpgのノイズを除去せよ。

畳み込みですね。普段は適当な閾値で切って、もっと大きなカーネルサイズで使ってます。速度が必要な時はFFTを使います。

int main()
{
	PPM ppm("imori_noise.pnm");
	int width = ppm.Get_width();
	int height = ppm.Get_height();
	PPM ppm2(width, height);

	auto kernel = [&](int i, int j)
	{
		double ret = 2;
		if (i == 0 && j == 0) ret = 4;
		else if (abs(i) == 1 && abs(j)==1) ret = 1;
		return ret;// / 16.;
	};

	auto conv = [&](const std::vector<std::vector<double>> &f)
	{
		std::vector < std::vector < double >> ret(width, std::vector<double>(height));
		for(int j=0; j<height; j++)
			for (int i = 0; i < width; i++)
			{
				ret[i][j] = 0;
			}
		for (int j = 0; j < height; j++)
			for (int i = 0; i < width; i++)
			{
				int sum = 0;
				for(int di=-1; di<=1; di++)
					for (int dj = -1; dj <= 1; dj++)
					{
						if (i - di >= 0 && i - di < width && j - dj >= 0 && j - di < height)
						{
							ret[i][j] += kernel(di, dj) * f[i - di][j - dj];
							sum += kernel(di, dj);
						}
					}
				ret[i][j] /= (double)sum;
			}
		return ret;
	};

	std::vector < std::vector < double >> arrr(width, std::vector<double>(height));
	std::vector < std::vector < double >> arrg(width, std::vector<double>(height));
	std::vector < std::vector < double >> arrb(width, std::vector<double>(height));
	for (int j = 0; j < height; j++)
		for (int i = 0; i < width; i++)
		{
			arrr[i][j] = ppm(i, j, 'r');
			arrg[i][j] = ppm(i, j, 'g');
			arrb[i][j] = ppm(i, j, 'b');
		}
	arrr = conv(arrr);
	arrg = conv(arrg);
	arrb = conv(arrb);

	for (int j = 0; j < height; j++)
		for (int i = 0; i < width; i++)
		{
			ppm2(i, j, 'r') = arrr[i][j];
			ppm2(i, j, 'g') = arrg[i][j];
			ppm2(i, j, 'b') = arrb[i][j];
		}

	ppm2.Flush("out.ppm");
	return 0;
}