ios - 如何为 CoreImage 编写类似直方图的内核过滤器？

Question

在内核例程规则的文档中，它说“内核例程通过使用反向映射回输入图像的相应像素来计算输出像素。尽管您可以用这种方式表达大多数像素计算(有些比其他更自然)，但对于某些图像处理操作来说，即使不是不可能，也是很困难的。例如，计算直方图很难描述为对源图像的逆映射。”

但是，苹果显然正在以某种方式做到这一点，因为他们确实有一个 CIAreaHistogram Core Image Filter 可以做到这一点。

在给定的限制条件下，我可以看到一种理论上的方法:

假设您想要一个 256 元素的红色 channel 直方图...

您有一个 256x1 像素的输出图像。为这 256 个像素中的每一个像素调用内核函数。内核函数每次调用时都必须读取整个图像中的每个像素，检查该像素的红色值是否与该桶匹配并递增计数器。当它为该输出像素处理整个图像中的每个像素时，它除以像素总数并将该输出像素值设置为该计算值。问题是，假设它真的有效，这是非常低效的，因为每个输入像素都被访问了 256 次，尽管每个输出像素只被写入一次。

最佳的方法是让内核迭代每个输入像素，并让我们根据该值更新任何输出像素。然后每个输入像素将只被读取一次，而输出像素将总共被读取和写入(输入宽度)x(输入高度)次。

有谁知道有什么方法可以让这种过滤器正常工作吗？显然，苹果提供了一个过滤器来制作直方图，但我需要它来制作更有限形式的直方图。 (例如，蓝色直方图仅限于在给定范围内具有红色值的样本。)

Answer 1

这个问题是 Core Image 中的自定义内核代码像一个逐像素重新映射的函数一样工作。除了您当前正在计算的像素之外，您实际上没有大量信息可以使用。自定义核心图像过滤器有点像这样

for i in 1 ... image.width
    for j in 1 ... image.height
        New_Image[i][j] = CustomKernel(Current_Image[i][j])
    end
end

所以实际上，通过自定义内核制作您自己的直方图不太可能，因为除了已经制作的 CustomKernel 函数之外，您实际上无法控制新图像。这实际上是为 iOS10 创建 CIImageProcessor 的原因之一，你可能会更容易地通过该函数制作直方图(并通过图像处理产生其他很酷的效果)，我建议检查出 WWDC 2016 视频(原始图像和实时图像 session )。

IIRC，如果你真的想制作直方图，它仍然是可能的，但你必须使用 UIImage 版本，然后将生成的图像转换为 RBG 图像，你可以对其进行计数和存储他们在垃圾箱里。我会推荐 Simon Gladman 的书，因为他有一章专门介绍直方图，但核心图像默认版本还有更多内容，因为与我们使用框架相比，它们对图像的控制要多得多。