Lua是一種輕量級、高效的指令碼語言，廣泛用於遊戲開發和嵌入式系統。儘管Lua本身並不直接支援影像處理，但我們可以使用一些第三方庫來實現影像的讀取、處理和儲存。在這個示例中，我們將使用LuaJIT和lImage庫來處理影像，並實現基本的Sobel邊緣檢測。
程式碼實現
首先，確保安裝了LuaJIT和lImage庫。你可以透過以下命令來安裝相關庫：
bash
luarocks install lImage
Lua程式碼
lua
-- 載入lImage庫
local lImage = require("lImage")
-- Sobel運算元
local sobelX = {
{-1, 0, 1},
{-2, 0, 2},
{-1, 0, 1}
}
local sobelY = {
{-1, -2, -1},
{ 0, 0, 0},
{ 1, 2, 1}
}
-- 載入影像
local function loadImage(path)
return lImage.load(path)
end
-- 儲存影像
local function saveImage(image, path)
image:save(path)
end
-- 灰度化影像
local function toGray(image)
local width, height = image:getWidth(), image:getHeight()
local grayImage = lImage.new(width, height)
for y = 1, height do
for x = 1, width do
local r, g, b = image:getPixel(x, y)
local gray = math.floor(0.299 * r + 0.587 * g + 0.114 * b)
grayImage:setPixel(x, y, gray, gray, gray)
end
end
return grayImage
end
-- 計算影像梯度
local function applySobel(image, sobel)
local width, height = image:getWidth(), image:getHeight()
local result = lImage.new(width, height)
for y = 2, height - 1 do
for x = 2, width - 1 do
local sum = 0
for j = -1, 1 do
for i = -1, 1 do
local r, g, b = image:getPixel(x + i, y + j)
local gray = (r + g + b) / 3
sum = sum + gray * sobel[j + 2][i + 2]
end
end
sum = math.abs(sum)
result:setPixel(x, y, sum, sum, sum)
end
end
return result
end
-- 主程式
local function main()
-- 載入影像
local image = loadImage("input_image.jpg")
-- 灰度化影像
local grayImage = toGray(image)
-- 應用Sobel運算元
local gradXImage = applySobel(grayImage, sobelX)
local gradYImage = applySobel(grayImage, sobelY)
-- 儲存結果影像
saveImage(gradXImage, "output_image_x.png")
saveImage(gradYImage, "output_image_y.png")
print("邊緣檢測完成，輸出儲存為 output_image_x.png 和 output_image_y.png")
end
-- 執行程式
main()
步驟解析
載入影像
使用lImage.load函式載入影像，並返回影像物件。
灰度化影像
toGray函式將RGB影像轉換為灰度影像。每個畫素的灰度值是透過加權平均法（0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B）計算得到的。
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應用Sobel運算元
applySobel函式計算每個畫素的梯度值。該函式對每個畫素使用3x3的Sobel濾波器進行卷積操作，分別計算X和Y方向的梯度。
儲存影像
使用image:save方法將處理後的影像儲存為PNG格式。
示例輸出
假設輸入影像是一個灰度圖，程式將分別輸出兩個影像檔案，output_image_x.png和output_image_y.png，分別表示影像的水平和垂直邊緣。
執行方式
安裝LuaJIT和lImage庫。
將程式碼儲存為EdgeDetection.lua。
執行Lua指令碼：
bash
lua EdgeDetection.lua