В данном приложении содержатся процедуры поддержки
низкочастотной фильтрации растровых изображений и процедуры
усреднения растровых изображений с понижением разрешения, а
также тестовая программа демонстрирующая их работу.
Всего представлены две процедуры низкочастотной фильтрации
V_fltr0 и V_fltr1, предназначенные для обработки изображений
прямо в видеопамяти и с построчной буферизацией в оперативной
памяти, соответственно. Последняя при модификации
вспомогательных процедур доступа к изображению может
обрабатывать картины, находящиеся в файле на внешнем носителе
или просто в оперативной памяти.
Аналогично, представлены две процедуры усреднения
изображения с понижением разрешения - V_fltr2 и V_fltr3.
При фильтрации и усреднении может использоваться одна из
пяти предусмотренных масок фильтрации.
/*================================================== V_FILTR.C
* В файле V_FILTR.C содержатся процедуры
* поддержки фильтрации изображений:
*
* GetStr, PutStr - служебные
*
* V_fltr0 - фильтрует изображение в прямоугольной области,
* работая прямо с видеопамятью
* V_fltr1 - фильтрует изображение в прямоугольной области,
* работая с буферами строк
* V_fltr2 - усредняет картину по маске с понижением
* разрешения, работая прямо с видеопамятью
* V_fltr3 - усредняет картину по маске с понижением
* разрешения, работая с буферами строк
*/
#include <alloc.h>
#define GetMay getpixel
#define PutMay putpixel
static int
Mask0[]= {1,1, 1,1 },
Mask1[]= {1,1,1, 1,1,1, 1,1,1 },
Mask2[]= {1,1,1, 1,2,1, 1,1,1 },
Mask3[]= {1,2,1, 2,4,2, 1,2,1 },
Mask4[]= {1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1 },
Mask5[]= {1,2, 3, 4, 3,2,1,
2,4, 6, 8, 6,4,2,
3,6, 9,12, 9,6,5,
4,8,12,16,12,8,4,
3,6, 9,12, 9,6,5,
2,4, 6, 8, 6,4,2,
1,2, 3, 4, 3,2,1 },
Mask_ln[]= {2, 3, 3, 3, 4, 7}, /* Размер маски */
Mask_st[]= {2, 2, 2, 2, 4, 4}, /* Шаг усреднения */
Mask_vl[]= {4, 9,10,16,16,256}, /* Сумма элементов */
*Mask_bg[]={ /* Адреса начал */
Mask0,Mask1,Mask2,Mask3,Mask4,Mask5
};
/*----------------------------------------------------- GetStr
* Запрашивает фрагмент растровой строки из видеопамяти
*/
static void GetStr (st, Yst, Xn, Xk)
char *st; int Yst, Xn, Xk;
{ while (Xn <= Xk) *st++= GetMay (Xn++, Yst); }
/*----------------------------------------------------- PutStr
* Записывает фрагмент растровой строки в видеопамять
*/
static void PutStr (st, Yst, Xn, Xk)
char *st; int Yst, Xn, Xk;
{while (Xn <= Xk) PutMay (Xn++, Yst, *st++); }
/*---------------------------------------------------- V_fltr0
* Фильтрует изображение в прямоугольной области,
* работая прямо с видеопамятью
* msknum = 0-5 - номер маски фильтра
* Xn_source,Yn_source - окно исходного изображения
* Xk_source,Xk_source
* Xn_target,Yn_target - верхний левый угол результата
*/
void V_fltr0 (msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target)
int msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target;
{
char *plut; /* Указатель палитры */
int *pi; /* Тек указат маски */
int pixel; /* Пиксел исх изображения */
int *Maska, /* Указатель маски */
Mask_Y,Mask_X, /* Размеры маски */
X_centr,Y_centr,/* Центр маски */
Mask_sum, /* Сумма элементов */
Xk, /* Предельные положения маски */
Yk, /* в исходной области */
s, sr, sg, sb, /* Скаляры для суммир в маской */
ii, jj,
Xt, Yt;
/* Запрос параметров маски */
Maska= Mask_bg[msknum]; /* Указатель маски */
Mask_Y= Mask_X= Mask_ln[msknum]; /* Размеры маски */
X_centr= Mask_X / 2; /* Центр маски */
Y_centr= Mask_Y / 2;
Mask_sum= Mask_vl[msknum]; /* Сумма элементов */
/* Предельные положения маски в исходной области */
Xk= Xk_source+1-Mask_X;
Yk= Yk_source+1-Mask_Y;
/*------- Фильтрация с прямой работой с видеопамятью -------*/
for (Yt= Yn_source; Yt<=Yk; ++Yt) {
for (Xt=Xn_source; Xt<=Xk; ++Xt) {
pi= Maska; sr=0; sg=0; sb=0; /* Суммированные RGB*/
for (ii=0; ii<Mask_Y; ++ii)
for (jj=0; jj<Mask_X; ++jj) {
pixel= GetMay (Xt+jj, Yt+ii);
plut= &V_pal256[pixel][0];
s= *pi++; /* Элемент маски */
sr+= (s * *plut++); /* Суммирование */
sg+= (s * *plut++); /* по цветам с */
sb+= (s * *plut++); /* весами маски */
}
sr /= Mask_sum; sg /= Mask_sum; sb /= Mask_sum;
/* Поиск элемента ТЦ, наиболее подходящего для данных R,G,B */
ii= V_clrint (sr, sg, sb);
PutMay (Xn_target+(Xt-Xn_source)+X_centr,
Yn_target+(Yt-Yn_source)+Y_centr, ii);
}
}
} /* V_fltr0 */
/*---------------------------------------------------- V_fltr1
* Фильтрует изображение в прямоугольной области,
* работая с буферами строк
* msknum = 0-5 - номер маски фильтра
* Xn_source,Yn_source - окно исходного изображения
* Xk_source,Xk_source
* Xn_target,Yn_target - верхний левый угол результата
*/
void V_fltr1 (msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target)
int msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target;
{
char *plut; /* Указатель палитры */
int *pi; /* Тек указат маски */
int pixel; /* Пиксел исх изображения */
int *Maska, /* Указатель маски */
Mask_Y,Mask_X, /* Размеры маски */
X_centr,Y_centr,/* Центр маски */
Mask_sum, /* Сумма элементов */
Xk, /* Предельные положения маски */
Yk, /* в исходной области */
Dx_source, /* Размер строки исх изображения */
Ystr, /* Y тек читаемой строки изображ */
s, sr, sg, sb, /* Скаляры для суммир в маской */
ii, jj,
Xt, Yt;
char *ps, *sbuf, *pt, *tbuf, *ptstr[8];
Dx_source= Xk_source-Xn_source+1;
/* Запрос параметров маски */
Maska= Mask_bg[msknum]; /* Указатель маски */
Mask_Y= Mask_X= Mask_ln[msknum]; /* Размеры маски */
X_centr= Mask_X / 2; /* Центр маски */
Y_centr= Mask_Y / 2;
Mask_sum= Mask_vl[msknum]; /* Сумма элементов */
/* Предельные положения маски в исходной области */
Xk= Xk_source+1-Mask_X;
Yk= Yk_source+1-Mask_Y;
/* Заказ буферов */
if ((sbuf= malloc (Dx_source * Mask_Y)) == NULL) goto all;
if ((tbuf= malloc (Dx_source)) == NULL)
goto fr_sbuf;
/*------- Фильтрация с использованием буферов строк --------*/
/* Подготовка массива указателей на строки
* ptstr[0] --> последняя строка
* ptstr[1] --> строка 0
* ptstr[2] --> строка 1
* и т.д.
*/
ps= sbuf; ii= Mask_Y; jj= 1;
do {
ptstr[jj]= ps; ps+= Dx_source;
if (++jj == Mask_Y) jj= 0;
} while (--ii > 0);
/* Начальное чтение Mask_Y - 1 строк */
Ystr= Yn_source;
for (ii=1; ii<Mask_Y; ++ii)
GetStr (ptstr[ii], Ystr++, Xn_source, Xk_source);
for (Yt= Yn_source; Yt<=Yk; ++Yt) {
/* Запрос следующей строки и циклический сдвиг указателей */
GetStr (ps= ptstr[0], Ystr++, Xn_source, Xk_source);
jj= Mask_Y-1;
for (ii=0; ii<jj; ++ii) ptstr[ii]= ptstr[ii+1];
ptstr[jj]= ps;
pt= tbuf;
for (Xt=Xn_source; Xt<=Xk; ++Xt) {
pi= Maska; sr=0; sg=0; sb=0; /* Суммированные RGB*/
for (ii=0; ii<Mask_Y; ++ii) {
ps= ptstr[ii] + (Xt-Xn_source);
for (jj=0; jj<Mask_X; ++jj) {
plut= &V_pal256[*ps++ & 255][0];
s= *pi++; /* Элемент маски */
sr+= (s * *plut++); /* Суммирование */
sg+= (s * *plut++); /* по цветам с */
sb+= (s * *plut++); /* весами маски */
}
}
sr /= Mask_sum; sg /= Mask_sum; sb /= Mask_sum;
/* Поиск элемента ТЦ, наиболее подходящего для данных R,G,B */
*pt++= V_clrint (sr, sg, sb);
}
PutStr (tbuf, /* Запись строки */
Yn_target + Y_centr + (Yt-Yn_source) ,
Xn_target + X_centr,
Xn_target + X_centr + (--pt - tbuf));
}
free (tbuf);
fr_sbuf:
free (sbuf);
all:;
} /* V_fltr1 */
/*---------------------------------------------------- V_fltr2
* Усредняет картину по маске с понижением разрешения,
* работая прямо с видеопамятью
* msknum = 0-5 - номер маски фильтра
* Xn_source,Yn_source - окно исходного изображения
* Xk_source,Xk_source
* Xn_target,Yn_target - верхний левый угол результата
*/
void V_fltr2 (msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target)
int msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target;
{
char *plut; /* Указатель палитры */
int *pi; /* Тек указат маски */
int pixel; /* Пиксел исх изображения */
int *Maska, /* Указатель маски */
Mask_Y,Mask_X, /* Размеры маски */
X_centr,Y_centr,/* Центр маски */
Mask_sum, /* Сумма элементов */
Xk, /* Предельные положения маски */
Yk, /* в исходной области */
s, sr, sg, sb, /* Скаляры для суммир в маской */
Xr,Yr, /* Координаты пиксела результата */
Sm, /* Сдвиг маски для обраб след точки */
ii, jj,
Xt, Yt;
/* Запрос параметров маски */
Maska= Mask_bg[msknum]; /* Указатель маски */
Mask_Y= Mask_X= Mask_ln[msknum]; /* Размеры маски */
X_centr= Mask_X / 2; /* Центр маски */
Y_centr= Mask_Y / 2;
Mask_sum= Mask_vl[msknum]; /* Сумма элементов */
/* Предельные положения маски в исходной области */
Xk= Xk_source+1-Mask_X;
Yk= Yk_source+1-Mask_Y;
Yt= Yn_source;
Yr= Yn_target+Y_centr;
Sm= Mask_st[msknum]; /* Шаг усреднения*/
while (Yt <= Yk) {
Xt=Xn_source; Xr= Xn_target+X_centr;
while (Xt <= Xk) {
pi= Maska; sr=0; sg=0; sb=0; /* Суммированные RGB*/
for (ii=0; ii<Mask_Y; ++ii)
for (jj=0; jj<Mask_X; ++jj) {
pixel= GetMay (Xt+jj, Yt+ii);
plut= &V_pal256[pixel][0];
s= *pi++; /* Элемент маски */
sr+= (s * *plut++); /* Суммирование */
sg+= (s * *plut++); /* по цветам с */
sb+= (s * *plut++); /* весами маски */
}
sr /= Mask_sum; sg /= Mask_sum; sb /= Mask_sum;
/* Поиск элемента ТЦ, наиболее подходящего для данных R,G,B */
ii= V_clrint (sr, sg, sb);
PutMay (Xr++, Yr, ii);
Xt+= Sm;
}
Yt+= Sm; ++Yr;
}
} /* V_fltr2 */
/*---------------------------------------------------- V_fltr3
* Усредняет картину по маске с понижением разрешения,
* работая с буферами строк
* msknum = 0-5 - номер маски фильтра
* Xn_source,Yn_source - окно исходного изображения
* Xk_source,Xk_source
* Xn_target,Yn_target - верхний левый угол результата
*/
void V_fltr3 (msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target)
int msknum,Xn_source,Yn_source,Xk_source,Yk_source,
Xn_target,Yn_target;
{
char *plut; /* Указатель палитры */
int *pi; /* Тек указат маски */
int pixel; /* Пиксел исх изображения */
int *Maska, /* Указатель маски */
Mask_Y,Mask_X, /* Размеры маски */
X_centr,Y_centr,/* Центр маски */
Mask_sum, /* Сумма элементов */
Xk, /* Предельные положения маски */
Yk, /* в исходной области */
Dx_source, /* Размер строки исх изображения */
s, sr, sg, sb, /* Скаляры для суммир в маской */
Xr,Yr, /* Координаты пиксела результата */
Sm, /* Сдвиг маски для обраб след точки */
ii, jj,
Xt, Yt;
char *ps, *sbuf, *pt, *tbuf, *ptstr[8];
Dx_source= Xk_source-Xn_source+1;
/* Запрос параметров маски */
Maska= Mask_bg[msknum]; /* Указатель маски */
Mask_Y= Mask_X= Mask_ln[msknum]; /* Размеры маски */
X_centr= Mask_X / 2; /* Центр маски */
Y_centr= Mask_Y / 2;
Mask_sum= Mask_vl[msknum]; /* Сумма элементов */
/* Предельные положения маски в исходной области */
Xk= Xk_source+1-Mask_X;
Yk= Yk_source+1-Mask_Y;
/* Заказ буферов */
if ((sbuf= malloc (Dx_source * Mask_Y)) == NULL) goto all;
if ((tbuf= malloc (Dx_source/Mask_st[msknum]+16)) == NULL)
goto fr_sbuf;
/* Подготовка массива указателей на строки
* ptstr[0] --> строка 0
* ptstr[1] --> строка 1
* ptstr[2] --> строка 2
* и т.д.
*/
ps= sbuf;
for (ii=0; ii<Mask_Y; ++ii) {
ptstr[ii]= ps; ps+= Dx_source;
}
Yt= Yn_source;
Yr= Yn_target+Y_centr;
Sm= Mask_st[msknum]; /* Шаг усреднения*/
while (Yt <= Yk) {
for (ii=0; ii<Mask_Y; ++ii) /* Чтен исх строк */
GetStr (ptstr[ii], Yt+ii, Xn_source, Xk_source);
Xt=Xn_source; pt= tbuf;
while (Xt <= Xk) {
pi= Maska; sr=0; sg=0; sb=0; /* Суммированные RGB*/
for (ii=0; ii<Mask_Y; ++ii) {
ps= ptstr[ii] + (Xt-Xn_source);
for (jj=0; jj<Mask_X; ++jj) {
plut= &V_pal256[*ps++ & 255][0];
s= *pi++; /* Элемент маски */
sr+= (s * *plut++); /* Суммирование */
sg+= (s * *plut++); /* по цветам с */
sb+= (s * *plut++); /* весами маски */
}
}
sr /= Mask_sum; sg /= Mask_sum; sb /= Mask_sum;
/* Поиск элемента ТЦ, наиболее подходящего для данных R,G,B */
*pt++= V_clrint (sr, sg, sb);
Xt+= Sm;
}
PutStr (tbuf,Yr++, /* Запись строки */
Xn_target+X_centr,
Xn_target+X_centr + (--pt - tbuf));
Yt+= Sm;
}
free (tbuf);
fr_sbuf:
free (sbuf);
all:;
} /* V_fltr3 */
/*================================================== T_FILTR.C
*
* ТЕСТ ФИЛЬТРАЦИИ
*
* Программа вначале строит два смещенных вектора
* большими пикселами, затем последовательно для каждой
* из пяти масок:
* - фильтрует с непосредственным доступом к видеопамяти
* - фильтрует с буферизацией растровых строк
* - формирует усредненную картинку меньшего разрешения
* с непосредственным доступом к видеопамяти
* - формирует усредненную картинку меньшего разрешения
* с буферизацией растровых строк
*
* После вывода очередной картинки ждет нажатия любой клавиши
*
* Виды масок:
* 0: 1 1 1: 1 1 1 2: 1 1 1 3: 1 2 1
* 1 1 1 1 1 1 2 1 2 4 2
* 1 1 1 1 1 1 1 2 1
*
* 4: 1 1 1 1 5: 1 2 3 4 3 2 1
* 1 1 1 1 2 4 6 8 6 4 2
* 1 1 1 1 3 6 9 12 9 6 5
* 1 1 1 1 4 8 12 16 12 8 4
* 3 6 9 12 9 6 5
* 2 4 6 8 6 4 2
* 1 2 3 4 3 2 1
*/
#include "V_VECTOR.C"
#include "VGA_256.C"
#include "V_FILTR.C"
#include <conio.h>
#include <graphics.h>
#include <stdio.h>
#define VECTOR 0 /* 0/1 - фикс вектор/ввод координат */
/*------------------------------------------------------- Grid
* Строит сетку 10*10
*/
void Grid (void)
{ int Xn,Yn,Xk,Yk;
setcolor (170);
Xn= 0; Xk= getmaxx();
Yn= 0; Yk= getmaxy();
while (Xn <= Xk) {line (Xn,Yn,Xn,Yk); Xn+= 10; }
Xn= 0;
while (Yn <= Yk) {line (Xn,Yn,Xk,Yn); Yn+= 10; }
} /* Grid */
/*---------------------------------------------- main Filtr */
void main (void)
{
int ii, jj,
mov_lin, /* 0/1 - позиционир/отрезок */
Xn,Yn,Xk,Yk, /* Координаты отрезка */
fon= 140; /* Индекс фона */
int gdriver= DETECT, gmode;
int Xn_source, Yn_source, /* Фильтруемая область */
Xk_source, Yk_source,
Dx_source;
int Xn_target, Yn_target, /* Результаты фильтрации */
Xk_target, Yk_target;
int msknum; /* Номер текущей маски */
char *ps;
V_ini256 (&gdriver, &gmode, "");
ps= (char *)V_pal256;
for (ii=0; ii<=255; ++ii) { /* Ч/б палитра */
jj= ii / 4;
*ps++= jj; *ps++= jj; *ps++= jj;
setrgbpalette (ii, jj, jj, jj);
}
setbkcolor(fon); /* Очистка экрана */
cleardevice();
Xk= getmaxx(); Yk= getmaxy();
/* Начальные установки для фильтрации */
Xn_source= 0; /* Исходная область */
Yn_source= 0;
Xk_source= (Xk + 1)/2 - 1;
Yk_source= Yk;
Xn_target= Xk_source + 1; /* Результ. область */
Yn_target= 0;
Xk_target= Xk;
Yk_target= Yk_source;
Dx_source= Xk_source-Xn_source+1; /* X-размер исходной*/
#if VECTOR
Grid ();
mov_lin= 1; Xn= 0; Yn= 0; Xk= 0; Yk= 0;
for (;;) {
gotoxy (1, 1);
printf(" \r");
printf("mov_lin Xk Yk= (%d %d %d) ? ", mov_lin, Xk, Yk);
scanf ("%d%d%d", &mov_lin, &Xk, &Yk);
if (mov_lin < 0) cleardevice(); else
if (!mov_lin) Grid (); else {
if (mov_lin & 1) V_DDA (0, 0, Xk, Yk);
if (mov_lin & 2) V_Bre (0, 0, Xk, Yk);
}
}
#else
Xk= Dx_source / Pix_X - 1;
Yk= (Yk_source-Yn_source+1) / Pix_Y - 1;
V_DDA (Xn_source, Yn_source, Xk, Yk-17);
V_Bre (Xn_source, Yn_source+17, Xk, Yk);
getch();
#endif
ii= 0xF; /* Обе фильтрации и оба сжатия */
setfillstyle (SOLID_FILL, fon);
for (msknum=0; msknum<6; ++msknum) {
if (ii & 1) { /* Фильтрация из видеоозу */
bar (Xn_target, Yn_target, Xk_target, Yk_target);
V_fltr0 (msknum,Xn_source,Yn_source,
Xk_source,Yk_source,Xn_target,Yn_target);
getch ();
}
if (ii & 2) { /* Фильтрация из буферов */
bar (Xn_target, Yn_target, Xk_target, Yk_target);
V_fltr1 (msknum,Xn_source,Yn_source,
Xk_source,Yk_source,Xn_target,Yn_target);
getch ();
}
if (ii & 4) { /* Сжатие из из видеоозу */
bar (Xn_target, Yn_target, Xk_target, Yk_target);
V_fltr2 (msknum,Xn_source,Yn_source,
Xk_source,Yk_source,Xn_target,Yn_target);
getch ();
}
if (ii & 8) { /* Сжатие из буферов */
bar (Xn_target, Yn_target, Xk_target, Yk_target);
V_fltr3 (msknum,Xn_source,Yn_source,
Xk_source,Yk_source,Xn_target,Yn_target);
getch ();
}
}
closegraph();
} /* main */
Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment? Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки. Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
