■画像処理

●2値化

例2-11 example211.c

→ binarize (threshold = 127) →

→ binarize (threshold =  63) →

• PGM形式の画像ファイルから画像データを読み込み， キーボードからしきい値を読み込み，2値化して，PGM形式の画像ファイルへ書き出す．
• 2値化とは，多値画像をしきい値を境にして， 2値(この場合，最小輝度と最大輝度，黒と白)に変換すること．
• 変換後の画素値が，変換前の同じ点の画素値だけから決まる例．

●スケール変換

例2-12 example212.c

→ scale (mag = 0.70) →

→ scale (mag = 1.23) →

• PGM形式の画像ファイルから画像データを読み込み， キーボードから倍率を読み込み，スケール変換して，PGM形式の画像ファイルへ書き出す．
• 変換後の画像の大きさが変化する例．
• 変換前でなく，変換後の画像の各画素に対する繰り返し処理になっていることに注意．

●これらの例の甘いところ

• 画像を格納する領域を静的に確保している．
  領域の大きさはコンパイルした時点で決まってしまう．したがって， それより大きな画像を処理することはできない． また，小さな画像を扱う場合には， 使いもしないメモリを確保して資源の無駄使いである． 実用的なプログラムでは，画像ファイルの先頭を読み込み， 必要な領域の大きさがわかった時点で動的に領域を確保する． そのためには， 標準ライブラリ関数のmallocを用いる．
• 文字列を使ってファイルに格納している．
  こららの例で用いている(ASCII) PGM形式では， 1画素の8bitのビット列を空白も含めて4文字(4byte=32bit) 使ってファイルに保存している．文字列(テキスト)を使っているために， ファイルの中身を確認しやすく(テキストエディタで開くことができる)， また，可搬性には優れているが，それ以外にはメリットはない． 実用的なプログラムでは， ビット列をそのままファイルに保存する． そのようなデータをテキストデータに対して，「バイナリ」データと呼ぶ．
  バイナリ画像ファイルの一例として，raw PGM がある． ASCII PGMの画素データの部分をバイナリに置き換えたものである．
  例: 画素値123のファイル内の表現

        バイナリ 123                 → 01111011                               (1byte)
        テキスト '1'  '2'  '3'  ' '  → 00110001  00110010  00110011  00100000 (4byte)
        

• データ圧縮を全く行なっていない．
  画像データは容量が大きくなりがちなので， 圧縮をして保存するのが一般的であるが，PGM形式は圧縮を全く行なっていない． 画像データの圧縮には様々な手法があるが，可逆なものと非可逆なものに分けられる． 前者の代表がGIF，後者の代表がJPEGである． 同じ画像を，ASCII PGM, raw PGM, GIF, JPEGで保存し，ファイルの容量を比較してみよう．