【C#】對兩張圖片進行矩陣運算會怎麼樣？

virtualman發表於2021-02-07
C#矩陣

對兩張圖片進行矩陣運算會怎麼樣？

在學習《線性代數》的矩陣運算時，突然想到圖片也可以算是一種矩陣，那麼對圖片進行矩陣的運算會出現什麼樣的效果呢？為了滿足好奇，便用C#寫了個對圖片進行矩陣運算的程式。

矩陣加：

Bitmap C = new Bitmap(imgA.Width,imgA.Height);

            for (int i=0;i<imgA.Width; i++)
            {
                for(int j=0;j<imgA.Height;j++)
                {
                    Color A = imgA.GetPixel(i, j), B = imgB.GetPixel(i, j);
                    int r = A.R + B.R;
                    int g = A.G + B.G;
                    int b = A.B + B.B;
                    Color colC = Color.FromArgb(r%256,g%256,b%256);
                    C.SetPixel(i, j, colC);
                }
            }
            pictureBox3.Image = C;

這是兩個圖片經過矩陣加法運算後的結果，由於直接加會使RGB大於255，因此在運算後，我們對256進行取模運算，避免越界。

矩陣減：

Bitmap C = new Bitmap(imgA.Width, imgA.Height);
            for (int i = 0; i < imgA.Width; i++)
            {
                for (int j = 0; j < imgA.Height; j++)
                {
                    Color A = imgA.GetPixel(i, j), B = imgB.GetPixel(i, j);
                    int r = A.R - B.R;
                    int g = A.G - B.G;
                    int b = A.B - B.B;
                    Color colC = Color.FromArgb(Math.Abs(r) % 256, Math.Abs(g) % 256, Math.Abs(b) % 256);
                    C.SetPixel(i, j, colC);
                }
            }
            pictureBox3.Image = C;

由於減法運算時，可能使圖片RGB小於0，因此我們對運算後的結果進行Abs()運算，取其絕對值。

矩陣乘

MessageBox.Show((imgA.Width * imgB.Height * Math.Min(imgA.Height, imgB.Width)).ToString());
            Bitmap C = new Bitmap(imgA.Width, imgB.Height);
            for (int i = 0; i < imgA.Width; i++)
            {
                for (int j = 0; j < imgB.Height; j++)
                {
                    int r=0, g=0, b=0;
                    for(int k =0;k<Math.Min(imgA.Height,imgB.Width);k++)
                    {
                        Color A = imgA.GetPixel(i, k), B = imgB.GetPixel(k, j);
                         r += A.R * B.R;
                         g += A.G * B.G;
                         b += A.B * B.B;

                    }
                    Color colC = Color.FromArgb(r % 256, g % 256, b % 256);
                    //Console.WriteLine(i.ToString()+","+j.ToString()+":"+colC.ToString());
                    C.SetPixel(i, j, colC);
                }
                
            }
            pictureBox3.Image = C;

由於複雜度為O(N^3)，正常圖片沒跑出來，因此用PS新建了兩張50*50的小圖片，成功跑出來了，結果發現全是噪點，比隨機還隨機。。。

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