c - 尝试在C中实现高斯滤波器

我试图在C语言中实现高斯滤波器。我的输出布局总是出错，我试图在for循环中使用行和列，但没有成功。输出布局应如下所示：

0.0161464   0.0294206   0.0359344   0.0294206   0.0161464
0.0294206   0.0536078   0.0654768   0.0536078   0.0294206
0.0359344   0.0654768   0.0799735   0.0654768   0.0359344
0.0294206   0.0536078   0.0654768   0.0536078   0.0294206
0.0161464   0.0294206   0.0359344   0.0294206   0.0161464

（这只是高斯滤波器布局的一个例子）。
这里是我在程序中得到的输出布局：

0.114986 0.101475 0.069743 0.037331 0.015562
0.101475 0.089551 0.061548 0.032944 0.013733
0.069743 0.061548 0.042301 0.022642 0.009439
0.037331 0.032944 0.022642 0.012119 0.005052
0.015562 0.013733 0.009439 0.005052 0.002106

这是我程序的代码段：

for (i = 0; i < smooth_kernel_size; i++) {
    for (j = -0; j < smooth_kernel_size; j++) {
        gauss[i][j] = K * exp(((pow((i), 2) + pow((j), 2)) / ((2 * pow(sigma, 2)))) * (-1));
        sum += gauss[i][j];
    }
}
for (i = 0; i < smooth_kernel_size; i++) {
    for (j = 0; j < smooth_kernel_size; j++) {
        gauss[i][j] /= sum;
    }
}
for (i = 0; i < smooth_kernel_size; i++) {
    for (j = 0; j < smooth_kernel_size; j++) {
        printf("%f ", gauss[i][j]);
    }
    printf("\n");
}

会很感激你的建议！

最佳答案

计算不正确：过滤器应位于原点的中心。以下是更正版本：

#include <math.h>
#include <stdio.h>

#define smooth_kernel_size 5
#define sigma 1.0
#define K  1

int main() {
    double gauss[smooth_kernel_size][smooth_kernel_size];
    double sum = 0;
    int i, j;

    for (i = 0; i < smooth_kernel_size; i++) {
        for (j = 0; j < smooth_kernel_size; j++) {
            double x = i - (smooth_kernel_size - 1) / 2.0;
            double y = j - (smooth_kernel_size - 1) / 2.0;
            gauss[i][j] = K * exp(((pow(x, 2) + pow(y, 2)) / ((2 * pow(sigma, 2)))) * (-1));
            sum += gauss[i][j];
        }
    }
    for (i = 0; i < smooth_kernel_size; i++) {
        for (j = 0; j < smooth_kernel_size; j++) {
            gauss[i][j] /= sum;
        }
    }
    for (i = 0; i < smooth_kernel_size; i++) {
        for (j = 0; j < smooth_kernel_size; j++) {
            printf("%f ", gauss[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

输出：

0.002969 0.013306 0.021938 0.013306 0.002969
0.013306 0.059634 0.098320 0.059634 0.013306
0.021938 0.098320 0.162103 0.098320 0.021938
0.013306 0.059634 0.098320 0.059634 0.013306
0.002969 0.013306 0.021938 0.013306 0.002969

还要注意，主表达式可以简化为：

    gauss[i][j] = K * exp(-(x * x + y * y) / (2 * sigma * sigma));

关于c - 尝试在C中实现高斯滤波器，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/54614167/