如何在Core圖像中通過CIFilter更改最小值或最大值？

Question

我在iOS中繪製幾個灰度圖像。灰度圖像的值具有最小值和最大值，即對於範圍[41,244]中的8位值。

我想更改最小值或最大值。我想知道如何設置this list中的過濾器以更改最小值以及如何設置this list中的過濾器以更改最大值？

也許下面的繪圖將很好看：

[1。讀取原始灰度數據] - > [2。創建CGImageRef] - > [3。在GPU中加載參考]

現在，在iOS 6中可以實時應用GPU中的濾波器。對1或2進行操作對我來說非常緩慢，因爲在一秒鐘內我應該畫出100張圖像。所以我需要在GPU中使用CIFilter。我知道如何過濾圖像。但是什麼過濾器可以做我的工作？

一些示例代碼對我很有用。

Answer 1

CIToneCurve應該適合這種事情。

- (UIImage*) applyToneCurveToImage:(UIImage*)image 
{ 
    CIContext* context = self.context; 
    CIImage* ciImage = [[CIImage alloc] initWithImage:image]; 

    CIFilter* filter = 
     [CIFilter filterWithName:@"CIToneCurve" 
        keysAndValues: 
       kCIInputImageKey, ciImage, 
        @"inputPoint0",[CIVector vectorWithX:0.00 Y:0.3] 
       ,@"inputPoint1",[CIVector vectorWithX:0.25 Y:0.4] 
       ,@"inputPoint2",[CIVector vectorWithX:0.50 Y:0.5] 
       ,@"inputPoint3",[CIVector vectorWithX:0.75 Y:0.6] 
       ,@"inputPoint4",[CIVector vectorWithX:1.00 Y:0.7] 
       ,nil]; 

    CIImage* result = [filter valueForKey:kCIOutputImageKey]; 

    CGImageRef cgImage = [context createCGImage:result 
              fromRect:[result extent]]; 
    UIImage* filteredImage = [UIImage imageWithCGImage:cgImage]; 
    CGImageRelease(cgImage); 
    return filteredImage; 
} 

self.context可以是CPU或GPU（EAGL）上下文。這些點描述了一條色調曲線。 X是輸入值，Y是輸出值。在這個例子中，我們正在減小斜率，從而降低對比度。您也可以保持斜率不變，但切斷極端值，以減少最大值和最小值。

以下是在iPad mini上處理100幅圖像的一些測量結果（平均每個設置有四個讀數）。你會發現GPU不是魔術，大約60-65％的時間只是運動圖像數據。這些示例以UIImage開始和結束。我用CGImage得到了非常相似的結果。

       57x57px png 640x800px jpeg 
UIImage->CIImage->UIImage (no filtering)  
         CPU 0.57s  2.83s 
         GPU 0.36s  2.83s  
UIImage->CIImage->CIFilter->UIImage 
         CPU 0.75s  4.38s  
         GPU 0.58s  4.32s  

更新

對於Window and Level調整與窗口範圍之外的輸入零個值，要實現這樣的事情：

CGFloat w; //window 
CGFloat l; //level 

       @"inputPoint0",[CIVector vectorWithX:0.0 Y:0.0] 
      ,@"inputPoint1",[CIVector vectorWithX:l-w/2 Y:0.0] 
      ,@"inputPoint2",[CIVector vectorWithX:l+w/2 Y:1.0] 
      ,@"inputPoint3",[CIVector vectorWithX:l+w/2 Y:0.0] 
      ,@"inputPoint4",[CIVector vectorWithX:1.0 Y:0.0] 

在實踐中這是行不通的。這些點描述了一條樣條曲線，它不能很好地適應方向的急劇變化，如b-c-d。 （同樣點c和d（2和3）不能共享相同的x值，因此在任何情況下，您都必須稍微增加以使dx = cx * 1.01）

如果您使用多點步篩選器。第一個過濾器使用CIToneCurve apprpriately（這是正確的窗口/級別算法，而不會試圖將您的最大級別降低到零）。

 CIFilter* filter = 
     [CIFilter filterWithName:@"CIToneCurve" 
        keysAndValues: 
       kCIInputImageKey, ciImage, 
       @"inputPoint0",[CIVector vectorWithX:0.0 Y:0.0] 
      ,@"inputPoint1",[CIVector vectorWithX:l-w/2 Y:0.0] 
      ,@"inputPoint2",[CIVector vectorWithX:l  Y:0.5] 
      ,@"inputPoint3",[CIVector vectorWithX:l+w/2 Y:1.0] 
      ,@"inputPoint4",[CIVector vectorWithX:1.0 Y:1.0] 

我們使過濾器的副本，我們將在最後一步再需要它：

 filter2 = [filter copy]; 

應用CIColorControls過濾器，以最大限度地提高結果的對比度和亮度

 filter = [CIFilter filterWithName:@"CIColorControls" 
          keysAndValues:kCIInputImageKey, 
        [filter valueForKey:kCIOutputImageKey], nil]; 

     [filter setValue:[NSNumber numberWithFloat:-1] 
        forKey:@"inputBrightness"]; 
     [filter setValue:[NSNumber numberWithFloat:4] 
        forKey:@"inputContrast"]; 

現在郵寄給1位調色板

 filter = [CIFilter filterWithName:@"CIColorPosterize" 
          keysAndValues:kCIInputImageKey, 
        [filter valueForKey:kCIOutputImageKey], nil]; 

     [filter setValue:@2 forKey:@"inputLevels"]; 

反轉結果

 filter = [CIFilter filterWithName:@"CIColorInvert" 
          keysAndValues:kCIInputImageKey, 
        [filter valueForKey:kCIOutputImageKey], nil]; 

現在我們用這個結果作爲與窗口/拉平圖像的面具，讓所有的M​​AX-白色水平得到降低到黑色。

 filter = [CIFilter filterWithName:@"CIDarkenBlendMode" 
          keysAndValues:kCIInputImageKey, 
        [ filter valueForKey:kCIOutputImageKey], nil]; 

     [filter setValue:[filter2 valueForKey:kCIOutputImageKey] 
        forKey:@"inputBackgroundImage"]; 

原

濾波器1 CIToneCurve

過濾器2 CIColorControls

過濾器3 CIColorPosterize

過濾器4 CIColorInvert

filter5 CIDarkenBlendMode

如果你看看Brad Larson的GPUImage，你會發現GPUImageLuminanceThresholdFilter會更好地代替2-> 5的過濾器。

Answer 2

對於CIFilter中的每個影響，我們都有最小值和最大值。或者我們可以在代碼中修復這個值如果你想修復繪圖我們通過使用UISlider爲滑塊給定最小值和最大值作爲該過濾器的範圍，然後我們可以對該滑塊進行操作，因此當用戶移動時效果也會自動改變。