矩阵乘法问题(java)

Question

我正在处理卷积运算(功能地图)，我有一个问题：

当我输入一个正方形图像时，代码运行得很完美，输出就是转换的图像(一切都可以)

这是代码：

   long ImageMatrix[][] = new long[width][height];
   int CounterColumns = 0;

BufferedImage KernelImg = new BufferedImage(width-2,height-2,BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);

  try {
        for (j = 0; j < height-2; j++) {
            for (k = 0; k < width-2; k++) {
                for (w = 0; w < 3; w++) {
                    for (v = 0; v < 3; v++) {
                        int Sj = j + w;
                        int Sv = v + CounterColumns;
                        sum += ImageMatrix[Sj][Sv] * Kernel[w][v];
                    }
                }

                int a = 255;
                int p = (a << 24) | (sum << 16) | (sum << 8) | sum;
                sum = 0;
                CounterColumns++;
                count++;
                KernelImg.setRGB(j, k, p);
            }
            CounterColumns = 0;

        }
    }
    catch(Exception e){
        System.out.println(e);
    }

上面的代码是将内核矩阵(3x3矩阵)和图像矩阵相乘的循环，这是内核矩阵的一个例子：

int Kernel[][] = {

            {-1,-1,-1},
            {-1,8,-1},
            {-1,-1,-1}

    };

问题是，当我输入一个矩形图像时，系统停止工作，并抛出以下错误：

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 165

我已经搜索了这个错误，但是我没有找到任何解决这个问题的方法，我也不知道为什么代码运行时有一个没有问题的方形图像，但是如果我输入一个矩形图像，错误就会出现。

谢谢你能帮我解决这个问题。

Answer 1

您的代码是不对称的:您对列的处理方式与行不同；就索引而言，应该对它们进行相同的处理：

try {
    for (j = 0; j < width-2; j++) {
        for (k = 0; k < height-2; k++) {
            for (w = 0; w < 3; w++) {
                for (v = 0; v < 3; v++) {
                    int Sj = j + w;
                    int Sv = k+v;
                    sum += ImageMatrix[Sj][Sv] * Kernel[w][v];
                }
            }


    }

您还必须正确地使用索引:J范围在0.宽度-2，k在0.高度-2

Answer 2

您必须在处理的像素上居中到内核。以下是灰度图像的基本示例：

BufferedImage source = // A TYPE_BYTE_GRAY image
BufferedImage result = new BufferedImage(source.getWidth(), source.getHeight(), BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY) ;

try {
    for (int y=1 ; y < height-1 ; y++)
        for (int x=0 ; x < width-1; x++)
            {
            int sum = 0 ;
            for (int i=-1 ; i <= 1 ; i++)
                for (int j=-1 ; j <= 1 ; j++)
                    sum += source.getRaster().getSample(x, y, 0) * Kernel[i+1][j+1] ;
            result.getRaster().setSample(x, y, 0, sum) ;
            }
    }
catch (Exception e)
    {
    e.printStackTrace() ;
    }

在渐变情况下，边界上的操作没有很好的定义(不同的解决方案，但没有一个是好的)，因此在本例中，您将得到零。