【画像処理100本ノックに挑戦】Q.22. ヒストグラム操作

使用したライブラリ

【画像処理100本ノック】独自の画像入出力クラスを作る

Q.22. ヒストグラム操作

ヒストグラムの平均値をm0=128、標準偏差をs0=52になるように操作せよ。
これはヒストグラムのダイナミックレンジを変更するのではなく、ヒストグラムを平坦に変更する操作である。
平均値m、標準偏差s、のヒストグラムを平均値m0, 標準偏差s0に変更するには、次式によって変換する。

線形変換で所望の統計量を持つように変換するだけです。負の値や256以上の値が出てしまうのでそれぞれ0,255にします。

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

	int N = 256;
	std::vector<int> hist(N);
	for (int n = 0; n < N; n++)
	{
		hist[n] = 0;
	}

	double m = 0;
	double m2 = 0;
	for (int j = 0; j < height; j++)
		for (int i = 0; i < width; i++)
		{
			m += ppm(i, j, 'r');
			m += ppm(i, j, 'g');
			m += ppm(i, j, 'b');
			m2 += ppm(i, j, 'r')* ppm(i, j, 'r');
			m2 += ppm(i, j, 'g')* ppm(i, j, 'g');
			m2 += ppm(i, j, 'b')* ppm(i, j, 'b');

		
		}
	m /= (double)(width * height * 3);
	m2 /= (double)(width * height * 3);
	double s2 = m2 - m * m;
	double s = sqrt(s2);
	
	PPM ppm2(width, height);
	double m0 = 128;
	double s0 = 52;
	for (int j = 0; j < height; j++)
		for (int i = 0; i < width; i++)
		{
			double a;
			a = s0 / s * (ppm(i, j, 'r') - m) + m0;
			if (a < 0) a = 0;
			else if (a >= N) a = N - 1;
			ppm2(i, j, 'r') = a;
			hist[a]++;
			
			a = s0 / s * (ppm(i, j, 'g') - m) + m0;
			if (a < 0) a = 0;
			else if (a >= N) a = N - 1;
			ppm2(i, j, 'g') = a;
			hist[a]++;
			
			a = s0 / s * (ppm(i, j, 'b') - m) + m0;
			if (a < 0) a = 0;
			else if (a >= N) a = N - 1;
			ppm2(i, j, 'b') = a;
			hist[a]++;
			
			
			
		}
	for (int n = 0; n < N; n++)
	{
		std::cout << n << " " << hist[n] << std::endl;
	}
	ppm2.Flush("out.ppm");

	


	return 0;
}