最近業務需要將 matlab中bwlookup 的轉C

這個函數沒有現成的m文件參考，內置已經打成庫了，所以沒有參考源代碼

但是它的解釋還是很清楚的，可以根據這個來寫

Nonlinear filtering using lookup tables - MATLAB bwlookup - MathWorks 中國

A?= bwlookup(B,lut)?performs a 2-by-2 or 3-by-3 nonlinear neighborhood filtering operation on binary image?BW. The neighborhood processing determines an integer index value used to access values in lookup table?lut. The fetched?lut?value becomes the pixel value in output image?A?at the targeted position.

它說的很清楚，BW是二值圖像矩陣，lut是一個512的查找表，對3*3鄰居矩陣進行一些濾波（權重和）得到最后結果

用GPT生成一個

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define WIDTH 3
#define HEIGHT 3// 將 3x3 鄰域編碼為一個 9 位二進制數
int encodeNeighborhood(int neighborhood[3][3]) {int code = 0;for (int i = 0; i < 3; ++i) {for (int j = 0; j < 3; ++j) {code = (code << 1) | neighborhood[i][j];}}return code;
}// 應用查找表進行形態學操作
void bwlookup(int input[HEIGHT][WIDTH], int output[HEIGHT][WIDTH], int lut[512]) {int neighborhood[3][3];// 處理內部像素for (int y = 1; y < HEIGHT - 1; ++y) {for (int x = 1; x < WIDTH - 1; ++x) {// 提取 3x3 鄰域for (int i = -1; i <= 1; ++i) {for (int j = -1; j <= 1; ++j) {neighborhood[i + 1][j + 1] = input[y + i][x + j];}}// 使用查找表進行轉換int code = encodeNeighborhood(neighborhood);output[y][x] = lut[code];}}// 處理邊緣像素 (拷貝原始值)for (int x = 0; x < WIDTH; ++x) {output[0][x] = input[0][x];output[HEIGHT-1][x] = input[HEIGHT-1][x];}for (int y = 0; y < HEIGHT; ++y) {output[y][0] = input[y][0];output[y][WIDTH-1] = input[y][WIDTH-1];}
}int main() {// 示例二值圖像 (3x3)int input[HEIGHT][WIDTH] = {{1, 0, 1},{0, 1, 0},{1, 0, 1}};// 初始化輸出圖像int output[HEIGHT][WIDTH] = {0};// 示例查找表int lut[512] = {0};lut[2] = 1; // 設定特定模式的輸出值// 應用 bwlookupbwlookup(input, output, lut);// 打印結果圖像for (int y = 0; y < HEIGHT; ++y) {for (int x = 0; x < WIDTH; ++x) {printf("%d ", output[y][x]);}printf("\n");}return 0;
}

?顯然它給的矩陣濾波器順序搞錯了，它的順序是

這是行優先，我本來理解為要列優先，其實人matlab代碼給出解釋了（包括網頁）

手動改動下?

仔細觀察，

這給地方還有一個加1，c代碼中求和一樣的code，沒有加1，原因是這里做index的時候，c是從0開始，index本身比matlab就要少1

這樣計算出來發現還不對，仔細對比，中心數據都對上了，發現還是邊緣不對

matlab中的原矩陣需要擴展，擴展的地方都要填0，然后只取中間

把想法交給GPT，讓他生成把

#include <stdio.h>#define HEIGHT 5
#define WIDTH 5// 將 3x3 鄰域編碼為一個 9 位二進制數
int encodeNeighborhood(int arr[3][3]) {int code = 0;for (int i = 0; i < 3; ++i) {for (int j = 0; j < 3; ++j) {code |= (arr[i][j] << (i * 3 + j));}}return code;
}// 應用查找表進行形態學操作
void bwlookup(int input[HEIGHT][WIDTH], int output[HEIGHT][WIDTH], int lut[512]) {int extendedInput[HEIGHT + 2][WIDTH + 2] = {0}; // 擴展后的輸入數組，初始化為零int neighborhood[3][3];// 將原始輸入復制到擴展后的數組中for (int y = 0; y < HEIGHT; ++y) {for (int x = 0; x < WIDTH; ++x) {extendedInput[y + 1][x + 1] = input[y][x];}}// 對擴展后的數組應用形態學操作for (int y = 1; y < HEIGHT + 1; ++y) {for (int x = 1; x < WIDTH + 1; ++x) {// 提取 3x3 鄰域for (int i = -1; i <= 1; ++i) {for (int j = -1; j <= 1; ++j) {neighborhood[i + 1][j + 1] = extendedInput[y + i][x + j];}}// 使用查找表進行轉換int code = encodeNeighborhood(neighborhood);output[y - 1][x - 1] = lut[code];}}
}// 測試函數
int main() {int input[HEIGHT][WIDTH] = {{0, 0, 0, 0, 0},{0, 1, 1, 1, 0},{0, 1, 1, 1, 0},{0, 1, 1, 1, 0},{0, 0, 0, 0, 0}};int output[HEIGHT][WIDTH] = {0}; // 初始化輸出數組int lut[512]; // 查找表// 初始化查找表 (這里假設查找表已定義)for (int i = 0; i < 512; ++i) {lut[i] = 1; // 這里只是一個示例，你應該根據實際需求初始化查找表}// 應用形態學操作bwlookup(input, output, lut);// 打印輸出printf("輸出:\n");for (int y = 0; y < HEIGHT; ++y) {for (int x = 0; x < WIDTH; ++x) {printf("%d ", output[y][x]);}printf("\n");}return 0;
}