對(duì)二維數(shù)據(jù)處理的時(shí)候，經(jīng)常遇到需要越界的問(wèn)題，比如對(duì)圖像進(jìn)行濾波操作。對(duì)原始數(shù)據(jù)的邊界進(jìn)行拓展，然后使用拓展后的數(shù)據(jù)作處理，可以解決越界的問(wèn)題。根據(jù)拓展出的數(shù)據(jù)的值來(lái)自哪里可以分為多種邊界拓展方式，我們要實(shí)現(xiàn)的是將邊界進(jìn)行奇對(duì)稱拓展。

算法

舉例說(shuō)明什么是奇拓展。比如對(duì)原始二維數(shù)據(jù)向左拓展4列，那么在邊界上向左第一列復(fù)制邊界上向右第一列，在邊界上向左第二列復(fù)制邊界上向右第二列，以此類推。邊界列并沒有被復(fù)制，因?yàn)镃語(yǔ)言中是從0開始計(jì)數(shù)的，所以邊界列是0列，按照0列對(duì)稱拓展就稱為奇對(duì)稱拓展。如果0列被復(fù)制到左拓展的第一列，1列被復(fù)制到向左拓展的第二列，那么這種拓展方式成為偶拓展。

代碼

對(duì)二維數(shù)據(jù)進(jìn)行奇拓展的代碼片段如下：

void?abExtendMemory(unsigned?char?*&imExtData,?unsigned?char?*&imExtOrgData,?
??int?&S,?int?&R,?
??const?int?rows,?const?int?cols,?const?io_byte?*imData,
??const?int?a1Min,?const?int?a1Max,
??const?int?a2Min,?const?int?a2Max)
{
??S?=?cols?+?(a2Max>0??a2Max:0)?-?(a2Min0??a1Max:0)?-?(a1Min0??0:a1Min)*S?-?(a2Min>0??0:a2Min);
??//?copy?current?bi-level?image?to?the?extended?image
??for?(int?r?=?0;?r?<?rows;?r++){
????memcpy(imExtOrgData?+?r*S,?imData+r*cols,?cols*sizeof(io_byte));
??}
}

上面的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)的是將原始二維數(shù)據(jù)（實(shí)際是一維存儲(chǔ)在內(nèi)存里的）放到一個(gè)新的內(nèi)存塊中存儲(chǔ)，新內(nèi)存塊是添加了拓展邊界的內(nèi)存的。

a1min，表示將原數(shù)據(jù)向上拓展(a1min<0? -a1min:0)行數(shù)據(jù)。

a1max，表示將原數(shù)據(jù)向下拓展(a1max>0? a1max:0)行數(shù)據(jù)。

a2min，表示將原數(shù)據(jù)向左拓展(a2min<0?-a2min:0)列數(shù)據(jù)。

a2max，表示將原數(shù)據(jù)向右右拓展(a2max>0?a2max:0)列數(shù)據(jù)。

void?abOddFillExtendMemory(unsigned?char?*imExtData,?unsigned?char?*imExtOrgData,
??const?int?a1Min,?const?int?a1Max,
??const?int?a2Min,?const?int?a2Max,
??const?int?rows,?const?int?cols,
??const?int?S,?const?int?R)
{

??//?vertical?direction
??for?(int?r?=?a1Min;?r?<?0;?r++){
????memcpy(imExtOrgData?+?r*S,?imExtOrgData?-?r*S,?sizeof(io_byte)*cols);
??}
??for?(int?r?=?a1Max;?r?>?0;?r--){
????memcpy(imExtOrgData?+?(rows-1+r)*S,?imExtOrgData?+?(rows-1-r)*S,?sizeof(io_byte)*cols);
??}
??//?horizontal?direction
??if?(a2Min?<?0){
????for?(int?r?=?0;?r?<?R;?r++){
??????for?(int?ct?=?a2Min;?ct?<?0;?ct++){
????????imExtData[r*S+ct-a2Min]?=?imExtData[r*S-ct-a2Min];
??????}
????}
??}
??if?(a2Max?>?0){
????for?(int?r?=?0;?r?<?R;?r++){
??????for?(int?ct?=?a2Max;?ct?>?0;?ct--){
????????imExtData[r*S+cols-(a2Min<0?a2Min:0)+ct-1]?=?imExtData[r*S+cols-(a2Min<0?a2Min:0)-ct-1];
??????}
????}
??}
}

上面的代碼實(shí)現(xiàn)的是，對(duì)拓展出的邊界進(jìn)行數(shù)據(jù)填充，具體填充方式，按照奇對(duì)稱填充規(guī)則實(shí)現(xiàn)。

總結(jié)

二維數(shù)據(jù)的拓展經(jīng)常被使用到，特別是圖像處理中，使用這段代碼，可以減少點(diǎn)開發(fā)時(shí)間。另外，如果想使用其他拓展算法，可以直接將上面第二個(gè)函數(shù)的賦值操作修改成想要的規(guī)則即可。