cs50 pset4 过滤器“边缘”
[英]cs50 pset4 filter “edges”
问题描述
当我通过edges代码运行照片时，图像返回全白色，除了底部的三行像素，看起来类似于 Rainbow tv static。 我试图调试我的代码，但我仍然无法弄清楚：
void edges(int height, int width, RGBTRIPLE image[height][width])
{
int gx[3][3] = {{-1, 0, 1}, {-2, 0, 2}, {-1, 0, 1}};
int gy[3][3] = {{-1, -2, -1}, {0, 0, 0}, {1, 2, 1}};
int redx = 0;
int greenx = 0;
int bluex = 0;
int redy = 0;
int greeny = 0;
int bluey = 0;
int finalred = 0;
int finalgreen = 0;
int finalblue = 0;
for (int i = 0; i < height; i++)
{
for (int j = 0; j < width; j++)
{
for (int k = i - 1; k <= i + 1 && k < height && k >= 0; k++)
{
for (int m = j - 1; m <= j + 1 && m < width && m >= 0; m++)
{
if (k < i)
{
if (m < j)
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[0][0];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[0][0];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[0][0];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[0][0];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[0][0];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[0][0];
// gx[?][0]
}
else if (m > j)
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[0][2];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[0][2];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[0][2];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[0][2];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[0][2];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[0][2];
// gx[?][2]
}
else
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[0][1];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[0][1];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[0][1];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[0][1];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[0][1];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[0][1];
// gx[?][1]
}
// gx[0][?]
}
else if (k > i)
{
if (m < j)
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[2][0];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[2][0];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[1][0];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[2][0];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[2][0];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[2][0];
// gx[?][0]
}
else if (m > j)
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[2][2];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[2][2];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[2][2];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[2][2];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[2][2];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[2][2];
// gx[?][2]
}
else
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[2][1];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[2][1];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[2][1];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[2][1];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[2][1];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[2][1];
// gx[?][1]
}
// gx[2][?]
}
else
{
if (m < j)
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[1][0];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[1][0];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[1][0];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[1][0];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[1][0];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[1][0];
// gx[?][0]
}
else if (m > j)
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[1][2];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[1][2];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[1][2];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[1][2];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[1][2];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[1][2];
// gx[?][2]
}
else
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[1][1];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[1][1];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[1][1];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[1][1];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[1][1];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[1][1];
// gx[?][1]
}
// gx[1][?]
}
}
}
finalred = (redx)^2 + (redy)^2;
finalgreen = (greenx)^2 + (greeny)^2;
finalblue = (bluex)^2 + (bluey)^2;
if (finalred > 255)
{
finalred = 255;
}
if (finalgreen > 255)
{
finalgreen = 255;
}
if (finalblue > 255)
{
finalblue = 255;
}
image[i][j].rgbtRed = finalred;
image[i][j].rgbtGreen = finalgreen;
image[i][j].rgbtBlue = finalblue;
}
}
return;
}
1 个解决方案
解决方案1
1 已采纳 2020-08-04 12:54:54
初始化变量
这些初始化：
int redx = 0;
int greenx = 0;
int bluex = 0;
int redy = 0;
int greeny = 0;
int bluey = 0;
出现在i和j上的for语句之前，但这些变量会为每个像素累积总和，因此必须为每个像素初始化它们。 那是在j上的for语句内和k和m上的for语句之前。
（由于在评论中指出了这一点，已编辑问题中的代码以在更新每个像素后为这些变量分配零。这可行，但这是一个糟糕的解决方案。只需将变量的定义和初始化移动到外部两个for循环。）
不正确的循环条件
此语句将失败：
for (int k = i - 1; k <= i + 1 && k < height && k >= 0; k++)
考虑当i为 0 时会发生什么。然后int k = i - 1将k初始化为 -1。 那么k >= 0是假的，所以测试k <= i + 1 && k < height && k >= 0是假的，所以循环的主体永远不会执行，并且没有i = 的行中的像素0 已更新。
您需要重新考虑代码的设计方式。 这显然是一种处理边缘和角落的尝试，这在理论上涉及使用阵列外的像素进行计算，但还有其他解决方案。 这是这个问题的重点，因此考虑并实施两个或多个解决方案将是一个很好的练习。
不正确的运算符
^用于尝试在(redx)^2中求幂。 在 C 中， ^是 XOR 运算符。 在这种情况下，要对一个数字求平方，只需将其自身相乘，就像redx*redx 。 C中有一个求幂运算符，但它是用于浮点运算的，所以不适合这个问题，你将在另一课中学习。
过早的图像更新
这些行：
image[i][j].rgbtRed = finalred;
image[i][j].rgbtGreen = finalgreen;
image[i][j].rgbtBlue = finalblue;
在i和j上的循环内，因此它们会在处理每个像素时更新图像。 这意味着尚未更新的像素将使用为先前更新的像素分配的新值。 这是不正确的； 在计算新像素的值时，应使用原始更新前的值。 对此的解决方案需要使用单独的缓冲区来临时保存新值。 （一个简单的解决方案是使用一个完整的单独数组来保存新值，但还有更节省空间的解决方案。）
计算未四舍五入
此代码取平方根并将其截断为 integer：
finalred = sqrt((redx)^2 + (redy)^2);
但是，问题规范说“并且由于通道值只能采用从 0 到 255 的 integer 值，因此请确保将结果值四舍五入到最接近的 integer 和
过多的代码
像这样的代码多次出现：
if (k < i)
{
if (m < j)
{
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[0][0];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[0][0];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[0][0];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[0][0];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[0][0];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[0][0];
// gx[?][0]
}
通过这些循环的结构， k只能等于i-1 、 i或i+1 。 因此，没有必要对 arrays 的 select 索引0 、 1或2使用if语句； 我们可以简单地计算它，对于m也是类似的，然后一组代码就足以满足所有情况：
redx += image[k][m].rgbtRed * gx[k-(i-1)][m-(j-1)];
greenx += image[k][m].rgbtGreen * gx[k-(i-1)][m-(j-1)];
bluex += image[k][m].rgbtBlue * gx[k-(i-1)][m-(j-1)];
redy += image[k][m].rgbtRed * gy[k-(i-1)][m-(j-1)];
greeny += image[k][m].rgbtGreen * gy[k-(i-1)][m-(j-1)];
bluey += image[k][m].rgbtBlue * gy[k-(i-1)][m-(j-1)];
请注意，处理边缘和角落的问题仍然存在，如上所述。
不必要的初始化
这些初始化和重置是不必要的：
int finalred = 0;
int finalgreen = 0;
int finalblue = 0;
finalred = 0;
finalgreen = 0;
finalblue = 0;
相反，只需在需要它们的地方定义这些变量； 改变：
finalred = sqrt((redx)^2 + (redy)^2);
finalgreen = sqrt((greenx)^2 + (greeny)^2);
finalblue = sqrt((bluex)^2 + (bluey)^2);
至：
int finalred = sqrt((redx)^2 + (redy)^2);
int finalgreen = sqrt((greenx)^2 + (greeny)^2);
int finalblue = sqrt((bluex)^2 + (bluey)^2);
在需要的地方定义变量会限制他们的 scope，这限制了他们犯错的机会。 这适用于上面的redx和相关变量：通过在每像素代码中定义和初始化它们，它们的使用仅限于计算单个像素，因此让总和累积在多个像素上的错误是不可能犯的.
CS50 (Pset4) 过滤器：边缘
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