Как изменить минимальное или максимальное значение CIFilter в изображении Core?

Question

Я рисую несколько изображений в оттенках серого в iOS. Значения полутонового изображения имеют минимальный и максимальный значения, например, для 8-битных значений в диапазоне [41, 244].

Я хочу изменить минимальное значение или максимальное значение. Я хочу знать, как установить фильтр в this list, чтобы изменить минимальное значение и как установить фильтр в this list, чтобы изменить максимальное значение?

Может быть продолжением рисунка будет хорошо видеть:

[1. Чтение исходных данных серого] -> [2. Создать CGImageRef] -> [3. Загрузить ref в GPU]

и к настоящему моменту в iOS 6 можно применять фильтр в графическом процессоре в режиме реального времени. Манипуляция с 1 или 2 очень медленная для меня, потому что через одну секунду я должен сделать 100 изображений. Поэтому мне нужно использовать CIFilter в GPU. Я знаю, как фильтровать изображение. Но какой фильтр может выполнять моя работа?

Некоторые примеры кода хороши для меня.

Answer 1

CIToneCurve должен быть хорошим для такого рода вещей.

- (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 может быть процессор или графический процессор (EAGL) контекст. Точки описывают кривую тона. X - входное значение, Y - выходное значение. В этом примере мы уменьшаем наклон, таким образом уменьшая контраст. Вы могли бы так же сохранить уклон одинаковым, но срезать крайности, уменьшая ваши максимумы и минимумы.

Вот несколько измерений, обрабатывающих 100 изображений на iPad mini (в среднем четыре показания за настройку). Вы увидите, что GPU не является волшебной пулей, и около 60-65% времени поглощается только движущимися данными изображения. Эти примеры начинаются и заканчиваются UIImage. Я получаю очень похожие результаты с CGImage.

       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  

обновление

Для Window and Level корректировки с нулевыми значениями для входов вне диапазона окна, вы хотите добиться чего-то вроде этого:

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] 

На практике Это не будет работать. Точки описывают сплайн-кривую, и она не ведет себя хорошо с резкими изменениями направления, такими как b-c-d. (Также точки c и d (2 и 3) не могут использовать одно и то же значение x, поэтому в любом случае вам придется слегка увеличивать, чтобы dx = cx * 1.01)

Вы можете получить свой результат, если используете мульти -ступенчатый фильтр. Первый фильтр использует CIToneCurve (это правильный алгоритм окна/уровня, не пытаясь сбить максимальные уровни до нуля).

 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] 

Мы делаем копию фильтра, как нам нужно снова на последнем шаге:

 filter2 = [filter copy]; 

Применить CIColorControls фильтр для максимального контраста и яркости на результат

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

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

Теперь постер в 1-битную палитру

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

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

Invert результат

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

Теперь мы используем этот результат в виде маски с окном/выровненных изображениями так, чтобы все максимальные уровни белых получить снижаются до черного.

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

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

оригинальный

filter1 CIToneCurve

filter2 CIColorControls

фильтр3 CIColorPosterize

filter4 CIColorInvert

filter5 CIDarkenBlendMode

Если вы посмотрите на Брэда Ларсона, вы должны найти, что GPUImageLuminanceThresholdFilter лучше заменит фильтры 2-> 5.

Answer 2

Для каждого эффекта в CIFilter мы имеем минимальное и максимальное значения. Либо мы можем исправить это значение в коде еще, если вы хотите исправить рисование рисунка, мы сделали это, используя UISlider для ползунка с заданными минимальными и максимальными значениями в качестве диапазона этого фильтра, тогда мы можем дать действие этому слайдеру, чтобы при перемещении пользователя эффект также автоматически менялся ,