C语言实现高斯模糊

原理: 采用二维高斯模板对图像进行模糊处理,用于图像模糊化(去除细节和噪声),它的处理效果给人一种更佳柔和的感觉。

1.添加头文件, 并定义相关宏和结构体

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <jpeglib.h>
#include <math.h>

#define PI 3.141592654

#define JpegStdError jpeg_std_error
#define JpegCreateDecompress jpeg_create_decompress
#define JpegCreateCompress jpeg_create_compress
#define JpegStdioSrc jpeg_stdio_src
#define JpegReadHeader jpeg_read_header
#define JpegStartDecompress jpeg_start_decompress
#define ScanLine output_scanline
#define NextLine next_scanline
#define JpegReadLine jpeg_read_scanlines
#define JpegFinishDecompress jpeg_finish_decompress
#define JpegDestroyDecompress jpeg_destroy_decompress
#define JpegStdioDest jpeg_stdio_dest
#define JpegSetDefault jpeg_set_defaults
#define JpegSetQuality jpeg_set_quality
#define JpegStartCompress jpeg_start_compress
#define JpegWriteLine jpeg_write_scanlines
#define JpegFinishCompress jpeg_finish_compress
#define JpegDestroyCompress jpeg_destroy_compress

typedef JSAMPARRAY JpegArray;
typedef FILE *FilePtr;
typedef struct jpeg_compress_struct JpegComp;
typedef struct jpeg_decompress_struct JpegDecomp;
typedef struct jpeg_error_mgr JpegErrMgr;
typedef struct ImagePicData ImagePicData;
typedef struct ImageRGBAColor ImageRGBAColor;
typedef struct ImagePicPos ImagePicPos;
typedef struct ImageGaussBlurOpt ImageGaussBlurOpt;

struct ImagePicData
{
    unsigned char FName[256];
    FilePtr FPtr;
    int Width;
    int Height;
    int BitDepth;
    int Flag;
    int ColType;
    unsigned char *RGBA;
};

struct ImageRGBAColor
{
    int r;
    int g;
    int b;
    int a;
};

struct ImageGaussBlurOpt
{
    int Size;
    double Sigma;
    double *Kernel;
    unsigned char *Data;
};

2.创建高斯核

int CreateGaussKernel(ImageGaussBlurOpt *GaussBlur)
{
    double DistSqua;
    double Center = (GaussBlur->Size-1) / 2.0;
    double Sum = 0.0;
    double Value;
    int i, j;

    //生成高斯数据
    for(i=0; i<GaussBlur->Size; i++)
    {
        for(j=0; j<GaussBlur->Size; j++)
        {
             DistSqua = (i-Center)*(i-Center) + (j-Center)*(j-Center);
             Value = exp(-DistSqua/(2*GaussBlur->Sigma*GaussBlur->Sigma)) / (sqrt(2*PI)*GaussBlur->Sigma);
             GaussBlur->Kernel[i*GaussBlur->Size+j] = Value;
             Sum += Value;
        }
    }

    //归一化
    for(i=0; i<GaussBlur->Size; i++)
    {
        for(j=0; j<GaussBlur->Size; j++)
        {
            GaussBlur->Kernel[i*GaussBlur->Size+j] /= Sum;
            //printf("i=[%d], j=[%d], Kernel[i][j]=[%.5lf]\n", i, j, GaussBlur->Kernel[i*GaussBlur->Size+j]);
        }
    }

    return 0;
}

3.实现高斯滤波算法

int GaussBlurImage(ImagePicData *ImageData, ImageGaussBlurOpt *GaussBlur)
{
    ImagePicData ImageTempData;
    ImageRGBAColor RGBAColor;
    double *Kernel = GaussBlur->Kernel;
    int Border = (GaussBlur->Size-1) / 2;
    int Height = ImageData->Height;
    int Width = ImageData->Width;
    int Pos = 0;
    int i, j, k, r, s;

    ImageTempData.RGBA = GaussBlur->Data;

    for(i=Border; i<Height-Border; i++)
    {
        for(j=Border; j<Width-Border; j++)
        {
            RGBAColor.r = 0;
            RGBAColor.g = 0;
            RGBAColor.b = 0;

            for(r=-Border; r<=Border; r++)
            {
                for(s=-Border; s<=Border; s++)
                {
                    //printf("r=[%d], s=[%d], k=[%.5lf]\n", r, s, Kernel[(r+Border)*(GaussBlur->Size)+(s+Border)]);

                    RGBAColor.r += 1024*ImageData->RGBA[((i+r)*Width+(j+s))*4+0]*Kernel[(r+Border)*(GaussBlur->Size)+(s+Border)];
                    RGBAColor.g += 1024*ImageData->RGBA[((i+r)*Width+(j+s))*4+1]*Kernel[(r+Border)*(GaussBlur->Size)+(s+Border)];
                    RGBAColor.b += 1024*ImageData->RGBA[((i+r)*Width+(j+s))*4+2]*Kernel[(r+Border)*(GaussBlur->Size)+(s+Border)];
                }
            }

            //printf("i=[%d], j=[%d], r=[%d], g=[%d], b=[%d]\n", i, j, RGBAColor.r/1024, RGBAColor.g/1024, RGBAColor.b/1024);

            RGBAColor.r = (RGBAColor.r + 512) / 1024;
            RGBAColor.g = (RGBAColor.g + 512) / 1024;
            RGBAColor.b = (RGBAColor.b + 512) / 1024;

            if(RGBAColor.r < 0) RGBAColor.r = 0;
            else if(RGBAColor.r > 255) RGBAColor.r = 255;
            if(RGBAColor.g < 0) RGBAColor.g = 0;
            else if(RGBAColor.g > 255) RGBAColor.g = 255;
            if(RGBAColor.b < 0) RGBAColor.b = 0;
            else if(RGBAColor.b > 255) RGBAColor.b = 255;

            ImageTempData.RGBA[((i)*ImageData->Width+(j))*4+0] = RGBAColor.r;
            ImageTempData.RGBA[((i)*ImageData->Width+(j))*4+1] = RGBAColor.g;
            ImageTempData.RGBA[((i)*ImageData->Width+(j))*4+2] = RGBAColor.b;
        }
    }

    memcpy(ImageData->RGBA, ImageTempData.RGBA, Width*Height*4);

    return 0;
}

4.读写图片

参见《C语言实现色彩平衡算法》

5.添加主函数

int main(int argc, char **argv)
{
    ImagePicData PicData;
    ImageGaussBlurOpt GaussBlur;
    double Kernel[5*5];
    double Sigma = 0.01;
    char RGBAData[16*300*300];
    char RGBATempData[16*300*300];
    char JpegInputName[256];
    char JpegOutputName[256];

    memset(&PicData, 0x00, sizeof(PicData));
    memset(&GaussBlur, 0x00, sizeof(GaussBlur));
    memset(JpegInputName, 0x00, sizeof(JpegInputName));
    memset(JpegOutputName, 0x00, sizeof(JpegOutputName));

    if(argc != 4)
    {
        printf("入参个数错误!\n");
        return -1;
    }

    GaussBlur.Kernel = Kernel;
    GaussBlur.Data = RGBATempData;
    GaussBlur.Size = 5;
    GaussBlur.Sigma = 0.01;

    strncpy(JpegInputName, argv[1], 255);
    strncpy(JpegOutputName, argv[2], 255);

    PicData.RGBA = RGBAData;

    Sigma = atof(argv[3]);

    if(Sigma > 0.01) GaussBlur.Sigma = Sigma;

    strcpy(PicData.FName, JpegInputName);

    LoadJPG(&PicData);

    strcpy(PicData.FName, JpegOutputName);

    CreateGaussKernel(&GaussBlur);

    GaussBlurImage(&PicData, &GaussBlur);

    CreateJPG(&PicData);

    return 0;
}

6.编译运行

$ gcc -o examle examle.c -L$HOME/local/prior/lib -ljpeg -lm
$ ./examle a.jpg b.jpg 0.8

7.运行结果

原图


987cc94c21f05aa13c748e325ba49d10.png

效果


986cc96A.jpg
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 220,492评论 6 513
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,048评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 166,927评论 0 358
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,293评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,309评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,024评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,638评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,546评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,073评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,188评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,321评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,998评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,678评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,186评论 0 23
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,303评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,663评论 3 375
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,330评论 2 358

推荐阅读更多精彩内容