（C++）GDAL学习笔记——1 均值滤波和中值滤波

就要开始研究生生活了，这个暑假要学一下GDAL相关的知识，这里将中间完成的一些东西Mark下来，方便自己以后回顾。

任务

利用Vc++编写一个3*3的均值滤波或中值滤波程序

代码

注：此次试验用到的影像为波段数为1的tif格式影像

主函数：

#include<iostream>
#include "gdal.h"
#include "gdal_priv.h"
#include "Func.h"

using namespace std;

int main()
{
	// 注册、读取影像
	char* openpath = "D:\\Practice\\org\\nosieImg.tif";
	char* savepath = "D:\\Practice\\res\\nosieImg3.tif";

	GDALDataset* mDataset;		// 必要操作，定义一个gdal数据集
	GDALAllRegister();			// 必要操作，注册
	mDataset = (GDALDataset*)GDALOpen(openpath, GA_ReadOnly);	// 文件路径和打开方式
	if (mDataset == NULL)
	{
		cout << "无法打开图像" << endl;
		GDALDestroyDriverManager();		// 关闭GDAL相关的驱动
	}

	//中值滤波
	MedianFilter(mDataset);

	//均值滤波
	MeanFilter(mDataset);

	//读取完毕后需要关闭该文件，否则会内存泄漏
	GDALClose(mDataset);	

	GDALDestroyDriverManager();		// 关闭GDAL相关的驱动

	cout << "Success!!!" << endl;
	system("pause");
}

Func.cpp

#include "Func.h"

void MedianFilter(GDALDataset* Img)
{
	// 获取影像的参数
	int mXsize = Img->GetRasterXSize();
	int mYsize = Img->GetRasterYSize();
	int mBandNum = Img->GetRasterCount();
	GDALDataType mDataType = Img->GetRasterBand(1)->GetRasterDataType();

	// 申请缓冲区,OldBuf 用来保存从影像中读取的数据，NewBuf写入滤波后的数据
	unsigned char* OldBuf = new unsigned char[mXsize*mYsize*mDataType];
	unsigned char* NewBuf = new unsigned char[mXsize*mYsize*mDataType];

	// 将影像的一个波段取出，此处使用的影像只有一个波段
	GDALRasterBand* mBand1 = Img->GetRasterBand(1);

	// 将波段中的数据写到OldBuf中
	mBand1->RasterIO(GF_Read, 0, 0, mXsize, mYsize, OldBuf, mXsize, mYsize, mDataType, 0, 0);
   /*
	* RasterIO函数：
	* 参数1：读写标记。如果为GF_Read，则是将影像内容写入内存，如果为GF_Write，则是将内存中内容写入文件。
	* 参数2、3：读写开始位置。相对于图像左上角顶点(从零开始)的行列偏移量。
	* 参数4、5：要读写的块在x方向的象素个数和y方向的象素列数。
	* 参数6：指向目标缓冲区的指针，由用户分配。
	* 参数7、8：目标块在x方向上和y方向上的大小。
	* 参数9：目标缓冲区的数据类型，原类型会自动转换为目标类型。。
	* 参数10：X方向上两个相邻象素之间的字节偏移，默认为0。
	* 参数11：y方向上相邻两行之间的字节偏移, 默认为0。
	*/

	/*****************中值滤波实现*****************************/
	for (int i = 0; i < mYsize; i++)		//给最外层赋值
	{
		for (int j = 0; j < mXsize; j++)
		{
			if (i == 0 || j == 0 || i == mXsize - 1 || j == mYsize - 1)
			{
				NewBuf[i*mXsize + j] = OldBuf[i*mXsize + j];
			}
		}
	}

	int temp[9] = {0};
	for (int i = 1; i < mYsize - 1; i++)		// 最外层一圈的像素不做处理
	{
		for (int j = 1; j < mXsize - 1; j++)
		{
			temp[0] = (int)OldBuf[(i - 1)*mXsize + j - 1];
			temp[1] = (int)OldBuf[(i - 1)*mXsize + j];
			temp[2] = (int)OldBuf[(i - 1)*mXsize + j + 1];

			temp[3] = (int)OldBuf[i*mXsize + j - 1];
			temp[4] = (int)OldBuf[i*mXsize + j];
			temp[5] = (int)OldBuf[i*mXsize + j + 1];

			temp[6] = (int)OldBuf[(i + 1)*mXsize + j - 1];
			temp[7] = (int)OldBuf[(i + 1)*mXsize + j];
			temp[8] = (int)OldBuf[(i + 1)*mXsize + j + 1];

			sort(temp, temp + 9);

			NewBuf[i*mXsize + j] = (unsigned char)temp[4];
		}
	}

	/**********************分割线***********************************/

	// 新建一个驱动，影像格式为GTiff
	GDALDriver* hDriver = GetGDALDriverManager()->GetDriverByName("GTiff");

	// 创建一个输出的数据集
	char savepath[] = "D:\\Practice\\res\\MedianFilter.tif";
	GDALDataset* outDstDS = hDriver->Create(savepath, mXsize, mYsize, 1, mDataType, NULL);

	// 将NewBuf写到输出数据集中
	outDstDS->GetRasterBand(1)->RasterIO(GF_Write, 0, 0, mXsize, mYsize, NewBuf, mXsize, mYsize, mDataType, 0, 0);

	// 释放建立的指针，释放内存
	delete[] OldBuf, NewBuf;
	GDALClose(outDstDS);
}


void MeanFilter(GDALDataset* Img)
{
	// 获取影像的参数
	int mXsize = Img->GetRasterXSize();
	int mYsize = Img->GetRasterYSize();
	int mBandNum = Img->GetRasterCount();
	GDALDataType mDataType = Img->GetRasterBand(1)->GetRasterDataType();

	// 申请缓冲区,OldBuf 用来保存从影像中读取的数据，NewBuf写入滤波后的数据
	unsigned char* OldBuf = new unsigned char[mXsize*mYsize*mDataType];
	unsigned char* NewBuf = new unsigned char[mXsize*mYsize*mDataType];

	// 将影像的一个波段取出，此处使用的影像只有一个波段
	GDALRasterBand* mBand1 = Img->GetRasterBand(1);

	// 将波段中的数据写到OldBuf中
	mBand1->RasterIO(GF_Read, 0, 0, mXsize, mYsize, OldBuf, mXsize, mYsize, mDataType, 0, 0);


	/*****************均值滤波实现*****************************/
	for (int i = 0; i < mYsize; i++)		//给最外层赋值
	{
		for (int j = 0; j < mXsize; j++)
		{
			if (i == 0 || j == 0 || i == mXsize - 1 || j == mYsize - 1)
			{
				NewBuf[i*mXsize + j] = OldBuf[i*mXsize + j];
			}
		}
	}

	int temp[9] = { 0 };
	for (int i = 1; i < mYsize - 1; i++)		// 最外层一圈的像素不做处理
	{
		for (int j = 1; j < mXsize - 1; j++)
		{
			temp[0] = (int)OldBuf[(i - 1)*mXsize + j - 1];
			temp[1] = (int)OldBuf[(i - 1)*mXsize + j];
			temp[2] = (int)OldBuf[(i - 1)*mXsize + j + 1];

			temp[3] = (int)OldBuf[i*mXsize + j - 1];
			temp[4] = (int)OldBuf[i*mXsize + j];
			temp[5] = (int)OldBuf[i*mXsize + j + 1];

			temp[6] = (int)OldBuf[(i + 1)*mXsize + j - 1];
			temp[7] = (int)OldBuf[(i + 1)*mXsize + j];
			temp[8] = (int)OldBuf[(i + 1)*mXsize + j + 1];

			double sum = temp[0] + temp[1] + temp[2] + temp[3] + temp[4] + temp[5] + temp[6] + temp[7] + temp[8];
			double ave = sum / 9;

			NewBuf[i*mXsize + j] = (unsigned char)ave;
		}
	}

	/**********************分割线***********************************/

	// 新建一个驱动，影像格式为GTiff
	GDALDriver* hDriver = GetGDALDriverManager()->GetDriverByName("GTiff");

	// 创建一个输出的数据集
	char savepath[] = "D:\\Practice\\res\\MeanFilter.tif";
	GDALDataset* outDstDS = hDriver->Create(savepath, mXsize, mYsize, 1, mDataType, NULL);

	// 将NewBuf写到输出数据集中
	outDstDS->GetRasterBand(1)->RasterIO(GF_Write, 0, 0, mXsize, mYsize, NewBuf, mXsize, mYsize, mDataType, 0, 0);

	// 释放建立的指针，释放内存
	delete[] OldBuf, NewBuf;
	GDALClose(outDstDS);
}

运行结果

原图

中值滤波结果：

均值滤波结果：

结语

过去一年忙着考研的事，确实很久没有碰C代码了，在这次学习过程中也是看着师兄的代码，查着CSDN过来的。我深知看代码不是个轻松活，所以注释写的比较多，当然由于知识有限，也是初次使用GDAL，代码和注释可能有错误的地方，也欢迎交流和指正。