图像处理之C语言实现二维卷积

在用C语言实现图像处理中，经常要用到二维卷积的运算，这个在matlab中是非常容易实现的，只需要conv2（）就OK啦，而且速度非常的快。但是在C语言中就需要四层的for循环来实现了。

首先二维卷积的原理是：

1 2 3               2 2 2

A=  1 2 3         B= 1 1 1

1 2 3               3 3 3

单我们使用A和B卷积时，首先需要将B旋转180度。即

3 3 3

1 1 1    逐渐右移

2 2 2

1 2 3

1 2 3

1 2 3

可得（full）：

2     6    12    10     6

3     9    18    15     9

6    18    36    30    18

4    12    24    20    12

3     9    18    15     9

但是我们在图像处理中一般只选择与A维数相同的矩阵即：

9    18    15

18    36    30

12    24    20

所以可以得以下程序（给出部分代码）：

#define N1 512
#define M1 512
#define N2 3
#define M2 3
/*x相当于矩阵A,y相当于J矩阵B,z相当于矩阵full时的输出，z2相当于矩阵与A维数相同时的输出，这里的参数类型根据实际情况作出修改。如果矩阵很大，运算时间比较久*/
void conv2(unsigned char x[N1][M1],int y[N2][M2],float z[N1+N2-1][M1+M2-1],float z2[N1][M1])
{
int i,j;
int n,m;
for(i=0; i<N1+N2-1; i++)
for(j=0; j<M1+M2-1; j++)
{
float temp = 0;
for(m=0; m<N1; m++)
for(n=0; n<M1; n++)
if((i-m)>=0&&(i-m)<N2&&(j-n)>=0&&(j-n)<M2)
temp+=x[m][n]*y[i-m][j-n];
z[i][j]=temp;
}
for(i=0; i<N1; i++)
for(j=0; j<M1; j++)
{
z2[i][j]=z[i+(N2-1)/2][j+(M2-1)/2];
}
}

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