ぬの部屋(仮)
nu-no-he-ya
  •       1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28      
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
           
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    242526272829 
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    15161718192021
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728     
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    232425262728 
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
  • C++でSobelフィルタを実装

    3×3のソーベルフィルタを実装する。

    SobelFilter.hpp
    #pragma once
    
    
    #include <valarray>
    #include <array>
     
    //! @brief ソーベルフィルタ
    //! @note フィルタを変えれば他の用途にも使える
    class SobelFilter {
    
      // フィルタサイズ 3x3
      static constexpr int FilterSize = 3;
    
      
      std::array < std::array<int, FilterSize>, FilterSize > filterH; //!< 水平方向
      std::array < std::array<int, FilterSize>, FilterSize > filterV; //!< 垂直方向
    
      int m_width;  //!< 入出力画像の幅
      int m_height; //!< 入出力画像の高さ
      const unsigned char* m_pimg; //!< 元画像へのポインタ
    
    
      // -1 →(+1)→ 0 
      //  0 →(+1)→ 1  
      //  1 →(+1)→ 2
    
      //! @brief 水平のフィルタを取得
      int fH(const int x, const int y)const {
        return filterH[x + 1][y + 1];
      }
      //! @brief  垂直のフィルタを取得
      int fV(const int x, const int y)const {
        return filterV[x + 1][y + 1];
      }
    
    public:
      //! @brief 一画素のサイズ。RGBで3バイト
      static constexpr int PixelSize = 3;
    
      using Vector3d = std::valarray<int>;
    
      //! @brief [in] w 画像幅
      //! @brief [in] h 画像幅
      //! @brief [in] pimg 元画像へのポインタ
      SobelFilter(int w, int h, const unsigned char* pimg) {
    
        //ソーベルフィルタ作成
        filterH[0] = { -1, 0, 1 };
        filterH[1] = { -2, 0, 2 };
        filterH[2] = { -1, 0, 1 };
        filterV[0] = { -1,-2,-1 };
        filterV[1] = { 0, 0, 0 };
        filterV[2] = { 1, 2, 1 };
    
        // 画像へアクセスする諸々の設定
        m_width = w;
        m_height = h;
        m_pimg = pimg;
    
      }
    
    
      //! @brief 元画像の(x,y)座標の画素を取得
      Vector3d pixel(const int x, const int y) {
        const unsigned char* p = &m_pimg[(y * m_width + x) * PixelSize];
    
        return Vector3d({ p[0], p[1], p[2] });
      }
    
      // (x,y)座標のフィルタ後の値を取得
      Vector3d get(const int x, const int y) {
        Vector3d tmp({ 0,0,0 });
    
        std::array<Vector3d, FilterSize * 2> px;;
        std::fill(px.begin(), px.end(), Vector3d{ 0,0,0 });
    
        //水平9画素についての合計
        px[0] =
          pixel(x - 1, y - 1) * fH(-1, -1) +
          pixel(x  , y - 1) * fH( 0, -1) +
          pixel(x + 1, y - 1) * fH( 1, -1);
    
        px[1] =
          pixel(x - 1, y) * fH(-1, 0) +
          pixel(x  , y) * fH( 0, 0) +
          pixel(x + 1, y) * fH( 1, 0);
    
        px[2] =
          pixel(x - 1, y + 1) * fH(-1, 1) +
          pixel(x  , y + 1) * fH( 0, 1) +
          pixel(x + 1, y + 1) * fH( 1, 1);
    
        ////////////////////////////////////////////////
        // 垂直9画素についての合計
        px[3] =
          pixel(x - 1, y - 1) * fV(-1, -1) +
          pixel(x, y - 1) * fV(0, -1) +
          pixel(x + 1, y - 1) * fV(1, -1);
    
        px[4] =
          pixel(x - 1, y) * fV(-1, 0) +
          pixel(x, y) * fV(0, 0) +
          pixel(x + 1, y) * fV(1, 0);
    
        px[5] =
          pixel(x - 1, y + 1) * fV(-1, 1) +
          pixel(x, y + 1) * fV(0, 1) +
          pixel(x + 1, y + 1) * fV(1, 1);
    
        for (auto& k : px) {
          for (int i = 0; i < PixelSize; i++) {
            tmp[i] += k[i];
          }
        }
    
        for (int i = 0; i < PixelSize; i++) {
          tmp[i] = (tmp[i] < 0) ? 0 : tmp[i];
          tmp[i] = (tmp[i] > 255) ? 255 : tmp[i];
        }
    
    
        return tmp;
    
      }
    };
    
          
    //! @brief width 画像横画素数
    //! @brief height 画像縦画素数
    //! @param [in] pimg 入力画像
    //! @param [out] dst 出力先
    //! @return なし
    void sobel(
      const int width,
      const int height,
      const unsigned char* pimg,
      unsigned char* dst
    ) {
    
    
      SobelFilter sf(width, height, pimg);
    
      size_t sz = SobelFilter::PixelSize;
    
      for (int x = 1; x < width - 1; x++) {
        for (int y = 1; y < height - 1; y++) {
    
          SobelFilter::Vector3d px = sf.get(x, y);
    
          for (size_t p = 0; p < sz; p++) {
            dst[(y * width + x) * sz + p] = px[p];
          }
        }
    
      }
    }
    

    呼び出し例

    #include <iostream>
    
    #include <vector>
    
    #include "SobelFilter.hpp"
    
    #include "NByteData.hpp" // https://www.study.suzulang.com/2dcg-functions/nbyte-data-type
    
    #include "ppmP3_read.hpp" // https://www.study.suzulang.com/cppppm-readerwriter/ppm-p3-reader-cpp
    
    void ppmP3_write(
      const char* const fname,
      const int width,
      const int height,
      const unsigned char* const p,
      const int vmax
    );
    
    
    
    int main()
    {
      int width;
      int height;
      int vmax;
    
      unsigned char* pimg;
      ppmP3_read("C:\\data\\b.ppm", &width, &height, &vmax, &pimg);
    
      std::vector<unsigned char> ret(width * height * 3);
      sobel(width, height, pimg, ret.data());
    
      ppmP3_write("C:\\data\\sobel.ppm", width, height, ret.data(), 255);
    
    
      std::cout << "Hello World!\n";
    }
    
    //! @brief PPM(RGB各1byte,カラー,テキスト)を書き込む
    //! @param [in] fname ファイル名
    //! @param [in] width 画像の幅
    //! @param [in] height 画像の高さ
    //! @param [in] p 画像のメモリへのアドレス
    //! @param [in] vmax 全てのRGBの中の最大値。普通の画像なら255
    //! @details RGBRGBRGB....のメモリを渡すと、RGBテキストでファイル名fnameで書き込む
    void ppmP3_write(
      const char* const fname,
      const int width,
      const int height,
      const unsigned char* const p,
      const int vmax
    ) {
    
      FILE* fp = fopen(fname, "wb");
      fprintf(fp, "P3\n%d %d\n%d\n", width, height, vmax);
    
      size_t k = 0;
      for (size_t i = 0; i < (size_t)height; i++) {
        for (size_t j = 0; j < (size_t)width; j++) {
          fprintf(fp, "%d %d %d ",
            p[k * 3 + 0],
            p[k * 3 + 1],
            p[k * 3 + 2]
          );
          k++;
        }
        fprintf(fp, "\n");
      }
    
      fclose(fp);
    }