2tika.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
  int width, height, level;
  int x,y; // X軸、Y軸
  int i;
  char s[10]; // ヘッダのファイル形式を格納
  char nl[2]; // 改行記号を格納
  unsigned char *data; // 画像データ 
  unsigned char *gray; // グレースケールデータ (Y,X)
  unsigned int histgram[256] = {0}; // グレースケールデータのヒストグラム格納用。課題プリントでいうnf相当
  FILE *fp;

  /* ファイルを開く */
  char filename[255] = "04_origsize.ppm";
  //char filename[255] = "02.ppm";
  if((fp = fopen(filename,"rb")) == NULL){
    fprintf(stderr, "%s\n", "error: can't read file.");
    return EXIT_FAILURE;
  }
  
  /* 画像の読み込み */
  // ヘッダの格納（コメントは考慮していない）
  fscanf(fp, "%s %d %d %d ", s, &width, &height, &level);
  
  // 画像バイナリの格納
  // 画像サイズ×RGB分だけ動的確保
  if ((data = malloc(3*width*height)) == NULL){
    fprintf(stderr, "%s\n", "error: can't malloc (data).");
    return EXIT_FAILURE;
  }
  fread(data, 1, 3*width*height, fp);
  fclose(fp);

  // 確認用
  printf("%s, %d, %d, %d\n",s, width, height, level);
  printf("%d %d %d\n",data[0],data[1],data[2]);
  
  /* RGBからグレースケールへの変換 */
  if ((gray = malloc(width*height)) == NULL){// グレースケール用の領域を確保
    fprintf(stderr, "%s\n", "error: can't malloc (gray).");
    return EXIT_FAILURE;
  } 
  
  for(y=0; y<height; y++){
    for(x=0; x<width; x++){
      i = y*width + x;
      gray[i] = (char)( ((double)data[(i*3)+0])*0.299 + ((double)data[(i*3)+1])*0.587 + ((double)data[(i*3)+2])*0.114 );
      //printf("%d ",gray[i]);
    }
  }

  /* ヒストグラムの作成 */
  int sum = 0; // 全体の(輝度x画素数)
  int m = 0; // 全体の平均輝度値
  for(y=0; y<height; y++){
    for(x=0; x<width; x++){
      i = y*width + x;
      histgram[(int)gray[i]]++;
      sum += i*(int)gray[i];
    }
  }
  
  m = sum/(width*height);
  
  // ヒストグラム確認用
  //for(i=0;i<256;i++)
  //  printf("%d ",histgram[i]);

  /* 判別分析法 */
  int n1 = 0, n2 = 0; // クラス1，2の画素数
  int sum1 = 0, sum2 = 0; // クラス1，2の(輝度x画素数)
  int m1 = 0, m2 = 0; // クラス1,2の平均
  int d1 = 0, d2 = 0; // クラス1，2の分散
  int t, result_t; // しきい値
  double separate = 0.0; // 分離度
  double max = 0.0; // 分離度の最大値
  
  // しきい値総当たり
  for(t=0; t<256; t++){
    
    // クラス1の処理
    for(i=0; i<t; i++){
      n1 += histgram[i];
      sum1 += i*histgram[i];
    }
    
    // クラス2の処理
    for(i=t; i<256; i++){
      n2 += histgram[i];
      sum2 += i*histgram[i];
    }
    
    // 0除算防止
    if(n1==0 || n2==0)
      continue;
    
    m1 = sum1/n1; // クラス1の平均輝度値
    m2 = sum2/n2; // クラス2の平均輝度値
    
    for(i=0; i<t; i++){
      d1 += ( histgram[i]*(i-m1)*(i-m1) ) / n1;
    }
    for(i=t; i<256; i++){
      d2 += ( histgram[i]*(i-m2)*(i-m2) ) / n2;
    }
    
    separate = ( (n1*(m1-m)*(m1-m)) + (n2*(m2-m)*(m2-m)) ) / ( (n1*d1)+(n2*d2) ); // 分離度の計算
    if (max < separate*separate){
      max = separate*separate;
      result_t = t; // 分離度の最大値＆しきい値の更新
    }
    
    printf("separate%d: %f\n", t,separate);
    
  }
  printf("result_t: %d\n", result_t);
  
  for(i=0; i<width*height; i++){
    if(gray[i] < result_t)
      gray[i] = 0;
    else
      gray[i] = 255;
  }
  
  /* 画像の保存 */
  char filename2[255] = "mod_04.pgm";
  //char filename2[255] = "mod_02.pgm";
  if((fp = fopen(filename2,"w")) == NULL){
    fprintf(stderr, "%s\n", "error: can't read file.");
    return EXIT_FAILURE;
  }
  
  fputs("P5\n", fp);
  fprintf(fp, "%d %d\n", width, height);
  fputs("255\n", fp); // 色深度 8bit
  for(y=0; y<height; y++){ // 画像データの書き込み
    for(x=0; x<width; x++){
      putc(gray[(y*width + x)], fp);
    }
  }
  fclose(fp);
  
  free(data);
  free(gray);
  
  return 0;
}