Распределение функции по единственному размеру массива в MATLAB?
Я часто желаю для сворачивания n-мерной матрицы через один размер с помощью пользовательской функции и не могу выяснить, существует ли краткое колдовство, я могу использовать, чтобы сделать это.
Например, при парсинге изображения, я часто хочу сделать что-то вроде этого. (Отметьте! Иллюстративный пример только. Я знаю о rgb2gray для этого конкретного случая.)
img = imread('whatever.jpg');
s = size(img);
for i=1:s(1)
for j=1:s(2)
bw_img(i,j) = mean(img(i,j,:));
end
end
Я хотел бы выразить это как что-то как:
bw = on(color, 3, @mean);
или
bw(:,:,1) = mean(color);
Существует ли короткий способ сделать это?
Править: По-видимому,
mean уже делает это; я хочу смочь сделать это для любой функции, которую я записал. Например, ...
filtered_img(i,j) = reddish_tint(img(i,j,:));
...
где
function out = reddish_tint(in)
out = in(1) * 0.5 + in(2) * 0.25 + in(3) * 0.25;
end
4 ответа
Многие основные функции MATLAB, такие как MEAN, MAX, MIN, SUM и т. д., предназначены для работы в определенном измерении:
bw = mean(img,3); %# Mean across dimension 3
Вы также можете воспользоваться тем фактом, что Арифметические операторы MATLAB предназначены для работы в поэлементном виде на матрицах. Например, операция в вашей функции reddish_tint может быть применена ко всем пикселям вашего изображения с помощью этой одной строки:
filtered_img = 0.5.*img(:,:,1)+0.25.*img(:,:,2)+0.25.*img(:,:,3);
Чтобы обработать более общий случай, когда вы хотите применить функцию к произвольному размеру N-мерной матрицы, вы, вероятно, захотите написать свою функцию так, чтобы она принимала дополнительный входной аргумент для того, с каким измерением работать (как это делают вышеупомянутые функции MATLAB) и затем использует некоторую простую логику (т.е. операторы if-else) и элемент-мудрые матричные операции для применения ее вычислений к правильному размеру матрицы.
Хотя я бы не предлагал его использовать, есть быстрое и грязное решение, но оно довольно уродливое и вычислительно более дорогое. Вы можете использовать функцию NUM2CELL для сбора значений вдоль размерности массива в ячейки массива ячеек, а затем применить свою функцию к каждой ячейке с помощью функции CELLFUN:
cellArray = num2cell(img,3); %# Collect values in dimension 3 into cells
filtered_img = cellfun(@reddish_tint,cellArray); %# Apply function to each cell
Если вы постоянно пытаетесь применить функцию к вектору, состоящему из трех измерений в блоке изображений, я рекомендую использовать пару reshapes, например:
Img = rand(480,640,3);
sz = size(Img);
output = reshape(myFavoriteFunction(reshape(Img,[prod(sz(1:2)),sz(3)])'),sz);
Таким образом, вы можете подменить любую функцию, которая работает с матрицами по их первому измерению.
edit. Приведенный выше код будет аварийно завершен, если вы введете изображение, имеющее только один слой: Функция ниже может исправить это.
function o = nLayerImage2MatrixOfPixels(i)
%function o = nLayerImage2MatrixOfPixels(i)
s = size(i);
if(length(s) == 2)
s3 = 1;
else
s3 = s(3);
end
o = reshape(i,[s(1)*s(2),s(3)])';
Ну, если вас интересует только умножение векторов, вы можете просто использовать точечное произведение, например, так:
bw(:,:,1)*[0.3;0.2;0.5]
заботясь о том, чтобы формы ваших векторов соответствовали.
Вы можете использовать BSXFUN по крайней мере для некоторых задач. Она выполняет поэлементную операцию среди двух массивов, расширяя размер 1 - размера до соответствия размеру в другом массиве. Функция 'reddish tint' станет
reddish_image = bsxfun(@times,img,cat(3,0.5,0.25,0.25));
filtered_img = sum(reddish_image,3);
Все, что требуется для работы вышеприведенного утверждения, это чтобы третье измерение img имело размер 1 или 3. Количество и размер других измерений можно выбирать произвольно.