c#实现高斯模糊

说说高斯模糊

高斯模糊的理论我这里就不太多费话了，百度下太多，都是抄来抄去。

主要用到二个函数“高斯函数”

一维形式为：

二维形式为：

x,y对应的一维二维坐标，σ表示模糊半径（半径* 2 + 1) / 2）

根据这二个公式获取对应的权重。

 

先看二维

假设我们现在图片中的像素点位置为(0,0)

假设我们设置的模糊半径为1，那么对应的坐标为如下图

它是以（0，0）这个坐标为标记，向外扩展1个像素。

接下来就是计算各个坐标的权重值，我们采用二维的高斯函数来计算，计算的代码如下：

        /// <summary>
        /// 获取权重
        /// </summary>
        /// <param name="x"></param>
        /// <param name="y"></param>
        /// <returns></returns>
        private double getweighing(int x, int y) {
            double q = (this.blurradius * 2 + 1) / 2; 
            return 1 / (2 * math.pi * math.pow(q, 2)) * math.exp(-(x * x + y * y) / (2 * q * q));
        }

　　this.blurradius 为我们设置的模糊半径

上图是我们计算的结果，这9个值的结果的总和为：0.779483679709388，该值不能大于1。这个时候我们要将上面的9个值 除以0.779483679709388，使他们的和为1.

 除以0.779483679709388之后为：

假设这9个点上的rgb颜色值中的r值乘以上图矩阵中的值，如下图

 

计算之后的颜色值

 

求和为：112.14236039551

所以（0，0）坐标的rgb颜色值中的r为112.14236039551

然后我们获取这9个点的坐标rgb值，让后将rgb值分别乘以权重值，然和将这9个值相加得到最后的颜色值。

 

using system;
using system.collections.generic;
using system.drawing;
using system.linq;
using system.text;

namespace netshadow {
    /// <summary>
    /// 高斯模糊
    /// </summary>
    public class gaussianblur {
        /// <summary>
        /// 模糊半径
        /// </summary>
        public int blurradius { get; private set; }
        private bitmap sourceimage { get; set; }
        private list<double> blurarray { get; set; }
        private int maxwidth { get; set; }
        private int maxheight { get; set; }

        public gaussianblur(int blurradius) {
            blurarray = new list<double>();
            this.blurradius = blurradius;
            this.setblurarray();
        }

        /// <summary>
        /// 设置需要模糊的图片
        /// </summary>
        /// <param name="img"></param>
        public void setsourceimage(image img) {
            this.sourceimage = (bitmap)img;
            this.maxwidth = this.sourceimage.width - 1;
            this.maxheight = this.sourceimage.height - 1;
        }

        /// <summary>
        /// 获取模糊之后的图片
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public bitmap getblurimage() {
            if (this.sourceimage == null) return null;
            bitmap newimage = new bitmap(sourceimage.width, sourceimage.height);
            for (int y = 0; y < this.sourceimage.height; y++) {
                for (int x = 0; x < this.sourceimage.width; x++) {
                    var nc = getblurcolor(x, y);
                    //return null;
                    newimage.setpixel(x, y, nc);
                }
            }
            return newimage;
        }

        /// <summary>
        /// 获取高斯模糊的颜色值
        /// </summary>
        /// <param name="x"></param>
        /// <param name="y"></param>
        /// <returns></returns>
        private color getblurcolor(int x, int y) {
            double r = 0, g = 0 , b = 0;
            int index = 0;
            for (var t = y - this.blurradius; t <= y + this.blurradius; t++) {
                for (var l = x - this.blurradius; l <= x + this.blurradius; l++) {
                    var color = getdefautcolor(l, t);
                    var weighvalue = blurarray[index];
                    r += color.r * weighvalue;
                    g += color.g * weighvalue;
                    b += color.b * weighvalue;
                    index++;
                }
            }
            return color.fromargb((byte)r, (byte)g, (byte)b);
        }

        private color getdefautcolor(int x, int y) {
            if (x < 0 && y < 0)
                return this.sourceimage.getpixel(0, 0);
            else if (x < 0)
                return this.sourceimage.getpixel(0, math.min(maxheight, y));
            else if (y < 0)
                return this.sourceimage.getpixel(math.min(maxwidth, x), 0);
            else
                return this.sourceimage.getpixel(math.min(maxwidth, x), math.min(maxheight, y));
        }

        private void setblurarray() {
            int blur = this.blurradius;
            double sum = 0;
            for (var y = blur; y >= blur * -1; y--) {
                for (var x = blur * -1; x <= blur; x++) {                    
                    var d = getweighing(x, y);
                    this.blurarray.add(d);
                    sum += d;
                }
            }
            for (var i = 0; i < this.blurarray.count; i++)
                this.blurarray[i] = this.blurarray[i] / sum;

            //sum = 0;
            //foreach (var item in this.blurarray)
            //    sum += item;
        }

        /// <summary>
        /// 获取权重
        /// </summary>
        /// <param name="x"></param>
        /// <param name="y"></param>
        /// <returns></returns>
        private double getweighing(int x, int y) {
            double q = (this.blurradius * 2 + 1) / 2; 
            return 1 / (2 * math.pi * math.pow(q, 2)) * math.exp(-(x * x + y * y) / (2 * q * q));
        }
    }
}