improc.cpp
来自「图像处理软件,功能比较基础」· C++ 代码 · 共 2,011 行 · 第 1/4 页
CPP
2,011 行
/*模板上、下、左、右坐标 模板数据从(0,0)至(th-1,tw-1)，tx1,tx2,ty1,ty2用来确定搜索区域*/
int tx0,ty0; /*模板中心位置*/
int th,tw; /*模板尺寸*/
int t; /*模板面积*/
int newtx1,newty1; /*新模板左上坐标*/
float Tc=0.5; /*相关门限*/
float To=0.8; /*交迭门限*/
/*模板和区域的交迭面积、和模板交迭的区域面积*/
int *o;
int *r;
imageHeight = Row;
imageWidth = Col;
orgImage2 = OrigImg;
orgImage1 = Template;
sx1=0;
sx2=Row-1;
sy1=0;
sy2=Col-1;
tx1 = *tr1;
tx2 = *tr2;
ty1 = *tc1;
ty2 = *tc2;
// unsigned char **orgImage1; /*存放从[0，0]开始的模板数据*/
/*读取模板、待匹配图像原始图像数据*/
// unsigned char **temp=m_OrgImage->GetImagePointer();
// unsigned char **orgImage2=m_SecImage->GetImagePointer();
/*取图像的宽（列）、长（行）*/
// imageWidth=m_SecImage->GetImageCol();
// imageHeight=m_SecImage->GetImageRow();
/*分配内存*/
c=(float**)fspace_2d(imageHeight,imageWidth,sizeof(float));
// orgImage1=(unsigned char**)fspace_2d(imageHeight,imageWidth,sizeof(unsigned char));
project=(int*)malloc(grayLevel*sizeof(int));
o=(int*)malloc(grayLevel*sizeof(int));
r=(int*)malloc(grayLevel*sizeof(int));
th=tx2-tx1+1;
tw=ty2-ty1+1;
tx0=(tx1+tx2)/2; /*简单的中心位置*/
ty0=(ty1+ty2)/2;
// sx1=tx0-th*2/3; /*搜索区域*/
// sx2=tx0+th*2/3;
// sy1=ty0-tw*2/3;
// sy2=ty0+tw*2/3;
/*判别搜索区域是否超出图像范围*/
// if(sx1<0)
// sx1=0;
// if(sx2>=imageHeight)
// sx2=imageHeight-1;
// if(sy1<0)
// sy1=0;
// if(sy2>=imageWidth)
// sy2=imageWidth-1;
newTemplate = (unsigned char**)fspace_2d(sx2-sx1+1,sy2-sy1+1,sizeof(unsigned char));
if(!newTemplate) return;
/*将模板数据放入orgImage1中*/
// for(i=0;i<th;i++)
// for(j=0;j<tw;j++)
// orgImage1[i][j]=temp[i+tx1][j+ty1];
/*计算模板面积*/
t=0;
for(m=0;m<th;m++)
for(n=0;n<tw;n++)
{
if(orgImage1[m][n]==255)
t++;
}
/*计算相关值*/
for(i=sx1;i<sx2-th;i++)
for(j=sy1;j<sy2-tw;j++)
c[i][j]=0.0;
for(i=sx1;i<sx2-th;i++)
for(j=sy1;j<sy2-tw;j++)
{
k=0;
for(l=0;l<grayLevel;l++)
project[l]=255;
/*寻找投影区域*/
for(m=0;m<th;m++)
for(n=0;n<tw;n++)
{
if(orgImage1[m][n]==255)
{
a=0; /*a=0表示新区域*/
for(l=0;l<=k;l++) /*判别是否为新区域*/
{
if(orgImage2[i+m][j+n]==(unsigned char)project[l])
{
a=1;
break;
}
}
if(a==0)
{
project[k]=orgImage2[i+m][j+n];
k++;
}
}
}
for(l=0;l<k;l++)
{
o[l]=0;
r[l]=0;
}
/*计算模板和区域的交迭面积、（和模板有交迭的）区域的面积*/
for(l=0;l<k;l++)
{
for(m=i;m<i+th;m++)
for(n=j;n<j+tw;n++)
{
if((orgImage1[m-i][n-j]==255)&&(orgImage2[m][n]==project[l]))
o[l]++;
}
for(m=sx1;m<sx2;m++)
for(n=sy1;n<sy2;n++)
{
if(orgImage2[m][n]==project[l])
r[l]++;
}
}
/*计算相关值*/
for(l=0;l<k;l++)
c[i][j]=c[i][j]+(float)(o[l]*o[l])/(float)r[l];
c[i][j]=c[i][j]/(float)t;
}
/*寻找最大相关值*/
max=0.0;
for(i=sx1;i<sx2-th;i++)
for(j=sy1;j<sy2-tw;j++)
{
if(c[i][j]>max)
{
newtx1=i;
newty1=j;
max=c[i][j];
}
}
/*判断最大相关值是否大于相关门限*/
/*是则更新模板；否则采用原模板*/
if(max>Tc) /*最大相关值大于相关门限，更新模板*/
{
i=newtx1;
j=newty1;
k=0;
for(l=0;l<grayLevel;l++)
project[l]=256;
/*寻找投影区域*/
for(m=0;m<th;m++)
for(n=0;n<tw;n++)
{
if(orgImage1[m][n]==255)
{
a=0;
for(l=0;l<=k;l++)
{
if(orgImage2[i+m][j+n]==project[l])
{
a=1;
break;
}
}
if(a==0)
{
project[k]=orgImage2[i+m][j+n];
k++;
}
}
}
for(l=0;l<k;l++)
{
o[l]=0;
r[l]=0;
}
/*计算模板和区域的交迭面积、（和模板有交迭的）区域的面积*/
for(l=0;l<k;l++)
{
for(m=i;m<i+th;m++)
for(n=j;n<j+tw;n++)
{
if((orgImage1[m-i][n-j]==255)&&(orgImage2[m][n]==project[l]))
o[l]++;
}
for(m=sx1;m<sx2;m++)
for(n=sy1;n<sy2;n++)
{
if(orgImage2[m][n]==project[l])
r[l]++;
}
}
/*交迭比例大于交迭门限的区域加入模板*/
for(l=0;l<k;l++)
{
if((float)o[l]/(float)r[l]>To)
{
for(i=sx1;i<sx2;i++)
for(j=sy1;j<sy2;j++)
{
if(orgImage2[i][j]==project[l])
orgImage2[i][j]=255;
}
}
}
for(i=sx1;i<sx2;i++)
for(j=sy1;j<sy2;j++)
{
newTemplate[i-sx1][j-sy1] = 0;
if(orgImage2[i][j]==255) newTemplate[i-sx1][j-sy1] = 255;
// orgImage2[i][j]=0;
}
/* search the size of the new template */
for(i=0; i<sx2-sx1+1; i++)
for(j=0; j<sy2-sy1+1; j++)
if(newTemplate[i][j]==255)
{ *tr1 = i+sx1; i = sx2-sx1+1; j=sy2-sy1+1; }
for(i=sx2-sx1+1; i>=0; i--)
for(j=sy2-sy1+1; j>=0; j--)
if(newTemplate[i][j]==255)
{ *tr2 = i+sx1; i=-1; j=-1;}
for(j=0; j<sy2-sy1+1; j++)
for(i=0; i<sx2-sx1+1; i++)
if(newTemplate[i][j]==255)
{ *tc1=j+sy1; i=sx2-sx1+1; j=sy2-sy1+1;}
for(j=sy2-sy1+1; j>=0; j--)
for(i=sx2-sx1+1; j>=0; i--)
if(newTemplate[i][j]==255)
{ *tc2=j+sy1; i=-1; j=-1;}
ffree_2d((void **)Template,th); orgImage1 = NULL;
Template = newTemplate;
} /*End of changing template*/
// else /*最大相关值小于相关门限，使用原模板*/
// {
// for(i=0;i<imageHeight;i++)
// for(j=0;j<imageWidth;j++)
// orgImage2[i][j]=orgImage1[i][j];
//
// }
/*释放内存*/
free(project);
free(o);
free(r);
ffree_2d((void**)c,imageHeight);
}
unsigned char **Match(unsigned char **OrigImg,int Row,int Col,unsigned char **Template,int *tr1,int *tr2,int *tc1,int *tc2,int *unfind)
{
const int grayLevel=255;
float **c; /*相关值*/
float max; /*记录最大相关值*/
int *project; /*投影区域*/
unsigned char **newTemplate;
unsigned char **orgImage1; /* the pointer to the template */
unsigned char **orgImage2; /* the pointer to the original image */
unsigned char **origImage;
unsigned char **smoothImage;
unsigned char **segImage;
int i,j; /*循环变量*/
int m,n; /*循环变量*/
int l;
int k;
int a;
int imageWidth;
int imageHeight;
int tx1,tx2,ty1,ty2;
/*搜索区域左上、右下坐标*/
int sx1,sx2,sy1,sy2;
int sh,sw;
int fx1,fx2,fy1,fy2; /*filter area*/
int fh,fw;
/*模板上、下、左、右坐标 模板数据从(0,0)至(th-1,tw-1)，tx1,tx2,ty1,ty2用来确定搜索区域*/
int tx0,ty0; /*模板中心位置*/
int th,tw; /*模板尺寸*/
int t; /*模板面积*/
int newtx1,newty1; /*新模板左上坐标*/
float Tc=0.96; /*相关门限*/
float To=0.69; /*交迭门限*/
/*模板和区域的交迭面积、和模板交迭的区域面积*/
int *o;
int *r;
imageHeight = Row;
imageWidth = Col;
orgImage2 = OrigImg; /* orgImage2 is original grey level image */
orgImage1 = Template; /* orgImage1 is the template data with size th*tw */
tx1 = *tr1;
tx2 = *tr2;
ty1 = *tc1;
ty2 = *tc2;
th=tx2-tx1+1;
tw=ty2-ty1+1;
tx0=(tx1+tx2)/2; /*简单的中心位置*/
ty0=(ty1+ty2)/2;
if(*unfind<5)
{
sx1=tx0-th*2/3;
sx2=tx0+th*2/3;
sy1=ty0-tw*2/3;
sy2=ty0+tw*2/3;
fx1=tx0-th;
fx2=tx0+th;
fy1=ty0-tw;
fy2=ty0+tw;
}
else
{
sx1=tx0-th;
sx2=tx0+th;
sy1=ty0-tw;
sy2=ty0+tw;
fx1=tx0-th*4/3;
fx2=tx0+th*4/3;
fy1=ty0-tw*4/3;
fy2=ty0+tw*4/3;
}
if(sx1<0)
sx1=0;
if(sx2>=imageHeight)
sx2=imageHeight-1;
if(sy1<0)
sy1=0;
if(sy2>=imageWidth)
sy2=imageWidth-1;
sh = sx2-sx1+1;
sw = sy2-sy1+1;
if(fx1<0)
fx1=0;
if(fx2>=imageHeight)
fx2=imageHeight-1;
if(fy1<0)
fy1=0;
if(fy2>=imageWidth)
fy2=imageWidth-1;
fh = fx2-fx1+1;
fw = fy2-fy1+1;
/*分配内存*/
c=(float**)fspace_2d(imageHeight,imageWidth,sizeof(float));
project=(int*)malloc(grayLevel*sizeof(int));
o=(int*)malloc(grayLevel*sizeof(int));
r=(int*)malloc(grayLevel*sizeof(int));
/* extract the search window */
origImage = (unsigned char **)fspace_2d(fh,fw,sizeof(unsigned char));
smoothImage = (unsigned char **)fspace_2d(fh,fw,sizeof(unsigned char));
segImage = (unsigned char **)fspace_2d(fh,fw,sizeof(unsigned char));
if(!smoothImage | !segImage | !origImage)
{
return NULL;
}
for(i=fx1; i<=fx2; i++) /* extract sub-image from the orginal image */
for(j=fy1; j<=fy2; j++)
origImage[i-fx1][j-fy1] = OrigImg[i][j];
HOF(origImage,smoothImage,fh,fw);
HOS(smoothImage,segImage,fh,fw);
for(i=fx1; i<=fx2; i++) /* write the processed data back to original image */
for(j=fy1; j<=fy2; j++)
OrigImg[i][j] = segImage[i-fx1][j-fy1];
/*计算模板面积*/
t=0;
for(m=0;m<th;m++)
for(n=0;n<tw;n++)
{
if(orgImage1[m][n]==255)
t++;
}
/*计算相关值*/
for(i=sx1;i<sx2-th;i++)
for(j=sy1;j<sy2-tw;j++)
c[i][j]=0.0;
for(i=sx1;i<sx2-th;i++)
for(j=sy1;j<sy2-tw;j++)
{
k=0;
for(l=0;l<grayLevel;l++)
project[l]=255;
/*寻找投影区域*/
for(m=0;m<th;m++)
for(n=0;n<tw;n++)
{
if(orgImage1[m][n]==255)
{
a=0; /*a=0表示新区域*/
for(l=0;l<=k;l++) /*判别是否为新区域*/
{
if(orgImage2[i+m][j+n]==(unsigned char)project[l])
{
a=1;
break;
}
}
if(a==0)
{
project[k]=orgImage2[i+m][j+n];
k++;
}
}
}
for(l=0;l<k;l++)
{
o[l]=0;
r[l]=0;
}
/*计算模板和区域的交迭面积、（和模板有交迭的）区域的面积*/
for(l=0;l<k;l++)
{
for(m=i;m<i+th;m++)
for(n=j;n<j+tw;n++)
{
if((orgImage1[m-i][n-j]==255)&&(orgImage2[m][n]==project[l]))
o[l]++;
}
for(m=sx1;m<sx2;m++)
for(n=sy1;n<sy2;n++)
{
if(orgImage2[m][n]==project[l])
r[l]++;
}
}
/*计算相关值*/
for(l=0;l<k;l++)
c[i][j]=c[i][j]+(float)(o[l]*o[l])/(float)r[l];
c[i][j]=c[i][j]/(float)t;
}
/*寻找最大相关值*/
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