// Вычисление параметров объекта, которые будут
// использованы для последующей его класстеризации.
private ObjectParameters сalculateParameters(BitmapIntMatrix ba, List <Point> objectPoints)
{
ObjectParameters parameters = new ObjectParameters();
parameters.Square = objectPoints.Count;
int blackColor = unchecked ((int)(0xFF000000));
foreach (Point objectPoint in objectPoints)
{
int x = objectPoint.X, y = objectPoint.Y;
int top = ba[x, y + 1], bottom = ba[x, y - 1],
right = ba[x + 1, y], left = ba[x - 1, y];
// Если есть чёрный сосед-4
if (top == blackColor || bottom == blackColor ||
right == blackColor || left == blackColor)
{
parameters.Perimeter++;
}
parameters.Xmas += x;
parameters.Ymas += y;
}
parameters.Xmas /= parameters.Square;
parameters.Ymas /= parameters.Square;
foreach (Point objectPoint in objectPoints)
{
int x = objectPoint.X, y = objectPoint.Y;
parameters.m02 += Math.Pow((y - parameters.Ymas), 2);
parameters.m20 += Math.Pow((x - parameters.Xmas), 2);
parameters.m11 += (x - parameters.Xmas) * (y - parameters.Ymas);
}
parameters.Compactness = Math.Pow((parameters.Perimeter), 2) / parameters.Square;
double a1 = parameters.m20 + parameters.m02;
double a2 = Math.Sqrt(
Math.Pow((parameters.m20 - parameters.m02), 2) +
4 * Math.Pow(parameters.m11, 2)
);
if ((a1 - a2) != 0)
{
parameters.Elongation = (a1 + a2) / (a1 - a2);
}
else
{
parameters.Elongation = 1;
}
return(parameters);
}
// Int32 min-фильтр, анализирующий 32-разрядное значение содержания пикселя
public static Image MinFilterInt(Image img, byte coreRank)
{
if (coreRank < 3 || coreRank % 2 == 0)
{
MessageBox.Show("Недопустимое значение размерности ядра фильтра: значение не может быть меньше 3, или чётным числом.");
return(img);
}
BitmapIntMatrix bimOriginal = new BitmapIntMatrix(img);
BitmapIntMatrix bimResult = new BitmapIntMatrix(img.Width, img.Height);
for (int x = 0; x < img.Width; ++x)
{
int
start_x_area = x - coreRank / 2,
end_x_area = x + coreRank / 2;
if (start_x_area < 0)
{
start_x_area = 0;
}
if (end_x_area >= img.Width)
{
end_x_area = img.Width;
}
for (int y = 0; y < img.Height; ++y)
{
int
start_y_area = y - coreRank / 2,
end_y_area = y + coreRank / 2;
if (start_y_area < 0)
{
start_y_area = 0;
}
if (end_y_area >= img.Height)
{
end_y_area = img.Height;
}
int[] area = new int[(end_x_area - start_x_area + 1) * (end_y_area - start_y_area + 1)];
int counter = 0;
// Сбор значений из области, покрываемой ядром
for (int x_m = start_x_area; x_m < end_x_area; ++x_m)
{
for (int y_m = start_y_area; y_m < end_y_area; ++y_m)
{
area[counter] = bimOriginal[x_m, y_m];
++counter;
}
}
// Выбор наименьшего из найденных значений
int min = int.MaxValue;
for (int i = 0; i < area.Length; ++i)
{
if (area[i] < min)
{
min = area[i];
}
}
bimResult[x, y] = min;
}
}
return(bimResult.getImage());
}
// Разметка отдельных доменов уникальными численными значениями и
// формирование массивов, состоящих из непересекающихся множеств пикселей.
private BitmapIntMatrix differentiationOfConnectedDomains(Image img)
{
this.domainsMap = new BitmapIntMatrix(img);
int blackColor = unchecked ((int)(0xFF000000));
int whiteColor = unchecked ((int)(0xFFFFFFFF));
for (int i = 0; i < domainsMap.Width; ++i)
{
domainsMap[i, 0] = blackColor;
domainsMap[i, domainsMap.Height - 1] = blackColor;
}
for (int j = 0; j < domainsMap.Height; ++j)
{
domainsMap[0, j] = blackColor;
domainsMap[domainsMap.Width - 1, j] = blackColor;
}
// Переменная отметки сплошной залитой области (объекта)
int domainMarkCounter = 0;
// Списки групп объектов, состоящих в соседстве-4
List <List <int> > groupsNeighbors = new List <List <int> >();
// Построчный проход заливки слева направо, сверху вниз
for (int y = 1; y < domainsMap.Height; ++y)
{
for (int x = 1; x < domainsMap.Width; ++x)
{
int target = domainsMap[x, y], top = domainsMap[x, y - 1], left = domainsMap[x - 1, y];
if (target != blackColor)
{
if (left != blackColor)
{
domainsMap[x, y] = left;
if (!domainsPixelTable.ContainsKey(left))
{
domainsPixelTable[left] = new List <Point>();
}
domainsPixelTable[left].Add(new Point(x, y));
// Если верхний и левый отличны от чёрного и не равны
if ((top != left) && (top != blackColor))
{
int leftGroupIndex = -1;
int topGroupIndex = -1;
// Поиск групп, которым принадлежат объекты
for (int i = 0; i < groupsNeighbors.Count; ++i)
{
if (groupsNeighbors[i].Contains(left))
{
leftGroupIndex = i;
}
if (groupsNeighbors[i].Contains(top))
{
topGroupIndex = i;
}
// Если обе группы найдены
if ((leftGroupIndex != -1) && (topGroupIndex != -1))
{
break;
}
}
// Если таких групп нет, то нужно создать новую группу
if ((leftGroupIndex == -1) && (topGroupIndex == -1))
{
groupsNeighbors.Add(new List <int> {
left, top
});
}
// Если они в одной группе
else if (leftGroupIndex == topGroupIndex)
{
continue;
}
// Если нет группы левого объекта, то добавить его в группу верхнего
else if (leftGroupIndex == -1)
{
groupsNeighbors[topGroupIndex].Add(left);
}
// Если нет группы верхнего объекта, то добавить его в группу левого
else if (topGroupIndex == -1)
{
groupsNeighbors[leftGroupIndex].Add(top);
}
// Если если они принадлежат двум разным группам, то необходимо объединить их
else
{
groupsNeighbors[topGroupIndex].AddRange(groupsNeighbors[leftGroupIndex]);
groupsNeighbors.RemoveAt(leftGroupIndex);
}
}
}
else if (top != blackColor)
{
domainsMap[x, y] = top;
if (!domainsPixelTable.ContainsKey(top))
{
domainsPixelTable[top] = new List <Point>();
}
domainsPixelTable[top].Add(new Point(x, y));
}
else if (target == whiteColor)
{
if (++domainMarkCounter == blackColor)
{
++domainMarkCounter;
}
domainsMap[x, y] = domainMarkCounter;
domainsPixelTable[domainMarkCounter] = new List <Point>();
domainsPixelTable[domainMarkCounter].Add(new Point(x, y));
// Если предворительный счётчик объектов достиг предельного значения UInt32
if (domainMarkCounter == int.MaxValue)
{
throw new Exception("Переполнение счётчика числа объектов на изображении.");
}
}
}
}
}
// Если есть группы объектов, состоящих в соседстве-4,
// то необходимо произвести их слияние
if (groupsNeighbors.Count > 0)
{
foreach (List <int> groupNeighbors in groupsNeighbors)
{
do
{
int lastNeighbor = groupNeighbors.Last();
domainsPixelTable[groupNeighbors[0]].AddRange(domainsPixelTable[lastNeighbor]);
domainsPixelTable.Remove(lastNeighbor);
groupNeighbors.Remove(lastNeighbor);
}while (groupNeighbors.Count > 1);
// Перекрашивание карты объектов
foreach (Point pixel in domainsPixelTable[groupNeighbors[0]])
{
domainsMap[pixel.X, pixel.Y] = groupNeighbors[0];
}
groupNeighbors.Clear();
}
}
MessageBox.Show(domainsPixelTable.Count.ToString());
return(domainsMap);
}
