Question

这是我为C中的2D卷积编写的函数：

typedef struct PGMImage{
    int w;
    int h;
    int* data;
}GrayImage;

GrayImage Convolution2D(GrayImage image,GrayImage kernel){
    int aH,aW,bW,bH,r,c,x,y,xx,yy,X,Y;
    int temp = 0;
    GrayImage conv;
    CreateGrayImage(&conv,image.w,image.h);
    aH = image.h;
    aW = image.w;
    bH = kernel.h;
    bW = kernel.w;
    if(aW < bW || aH < bH){
        fprintf(stderr,"Image cannot have smaller dimensions than the blur kernel");
    }

    for(r = aH-1;r >= 0;r--){
        for(c = aW-1;c >= 0;c--){
            temp = 0;
            for(y = bH-1;y >= 0;y--){
                yy = bH - y -1;
                for(x = bW-1;x >= 0;x--){
                    xx = bW - x - 1;
                    X = c + (x - (bW/2));
                    Y = r + (y - (bH/2));
                    if(X >= 0 && X < aW && Y >= 0 && Y < aH){
                        temp += ((kernel.data[(yy*bW)+xx])*(image.data[(Y*aW)+X]));
                    }
                }
            }
            conv.data[(r*aW)+c] = temp;
        }
    }
    return conv;
}

我在Matlab中重现了这个函数，发现与Matlab中的常规2D卷积函数（conv2D）相比，它高估了某些像素的值。我无法弄清楚我的逻辑错误在哪里。请帮忙。

编辑：这是我正在使用的股票图像（512 * 512）： https://drive.google.com/file/d/0B3qeTSY-DQRvdWxCZWw5RExiSjQ/view?usp=sharing

这里是内核（3 * 3）： https://drive.google.com/file/d/0B3qeTSY-DQRvdlQzamcyVmtLVW8/view?usp=sharing

使用上述功能我得

46465 46456 46564
45891 46137 46158
45781 46149 46030

但是Matlab的转发给了我

46596 46618 46627
46073 46400 46149
45951 46226 46153

表示相同像素（行：239-241，col：316：318）

这是我用来比较值的Matlab代码：

pgm_img = imread('path\to\lena512.pgm');
kernel = imread('path\to\test_kernel.pgm');
sz_img = size(pgm_img);
sz_ker = size(kernel);
conv = conv2(double(pgm_img),double(kernel),'same');
pgm_img = padarray(pgm_img,floor(0.5*sz_ker),'both');
convolve = zeros(sz_img);
for i=floor(0.5*sz_ker(1))+1:floor(0.5*sz_ker(1))+sz_img(1)
    for j=floor(0.5*sz_ker(2))+1:floor(0.5*sz_ker(2))+sz_img(2)
        startX = j - floor(sz_ker(2)/2);
        startY = i - floor(sz_ker(1)/2);
        endX = j + floor(sz_ker(2)/2);
        endY = i + floor(sz_ker(1)/2);
        block = pgm_img(startY:endY,startX:endX);
        prod = double(block).*double(kernel);
        convolve(i-floor(0.5*sz_ker(1)),j-floor(0.5*sz_ker(2))) = sum(sum(prod));
    end
end
disp(conv(239:241,316:318));
disp(convolve(239:241,316:318));

Answer 1

一个明显的区别是你的c代码使用了int，而matlab代码使用了双精度。更改您的c代码以使用双打，并查看结果是否仍然不同。

Answer 2

我创建了Image Convolution库，用于处理图像的简单情况，这是一个简单的2D Float数组。

该函数支持任意内核，并根据MATLAB的实现进行验证。

所以你需要的就是用生成的内核调用它。

您可以在MATLAB中使用其生成的DLL，并看到它产生与MATLAB的图像卷积函数相同的结果。

Image Convolution - GitHub

在C中实现2D卷积

2 个答案: