]> Creatis software - CreaPhase.git/blobdiff - octave_packages/image-1.0.15/fspecial.m
Add a useful package (from Source forge) for octave
[CreaPhase.git] / octave_packages / image-1.0.15 / fspecial.m
diff --git a/octave_packages/image-1.0.15/fspecial.m b/octave_packages/image-1.0.15/fspecial.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..540bb59
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,252 @@
+## Copyright (C) 2005 Søren Hauberg
+## 
+## This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+## it under the terms of the GNU General Public License as published by
+## the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+## (at your option) any later version.
+## 
+## This program is distributed in the hope that it will be useful,
+## but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+## MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+## GNU General Public License for more details.
+## 
+## You should have received a copy of the GNU General Public License
+## along with this program; If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+## -*- texinfo -*-
+## @deftypefn {Function File} {@var{filter} = } fspecial(@var{type}, @var{arg1}, @var{arg2})
+## Create spatial filters for image processing.
+##
+## @var{type} determines the shape of the filter and can be
+## @table @t
+## @item "average"
+## Rectangular averaging filter. The optional argument @var{arg1} controls the
+## size of the filter. If @var{arg1} is an integer @var{N}, a @var{N} by @var{N}
+## filter is created. If it is a two-vector with elements @var{N} and @var{M}, the
+## resulting filter will be @var{N} by @var{M}. By default a 3 by 3 filter is
+## created.
+## @item "disk"
+## Circular averaging filter. The optional argument @var{arg1} controls the
+## radius of the filter. If @var{arg1} is an integer @var{N}, a 2 @var{N} + 1
+## filter is created. By default a radius of 5 is used.
+## @item "gaussian"
+## Gaussian filter. The optional argument @var{arg1} controls the size of the
+## filter. If @var{arg1} is an integer @var{N}, a @var{N} by @var{N}
+## filter is created. If it is a two-vector with elements @var{N} and @var{M}, the
+## resulting filter will be @var{N} by @var{M}. By default a 3 by 3 filter is
+## created. The optional argument @var{arg2} sets spread of the filter. By default
+## a spread of @math{0.5} is used.
+## @item "log"
+## Laplacian of Gaussian. The optional argument @var{arg1} controls the size of the
+## filter. If @var{arg1} is an integer @var{N}, a @var{N} by @var{N}
+## filter is created. If it is a two-vector with elements @var{N} and @var{M}, the
+## resulting filter will be @var{N} by @var{M}. By default a 5 by 5 filter is
+## created. The optional argument @var{arg2} sets spread of the filter. By default
+## a spread of @math{0.5} is used.
+## @item "laplacian"
+## 3x3 approximation of the laplacian. The filter is approximated as
+## @example
+## (4/(@var{alpha}+1))*[@var{alpha}/4,     (1-@var{alpha})/4, @var{alpha}/4; ...
+##                (1-@var{alpha})/4, -1,          (1-@var{alpha})/4;  ...
+##                @var{alpha}/4,     (1-@var{alpha})/4, @var{alpha}/4];
+## @end example
+## where @var{alpha} is a number between 0 and 1. This number can be controlled
+## via the optional input argument @var{arg1}. By default it is @math{0.2}.
+## @item "unsharp"
+## Sharpening filter. The following filter is returned
+## @example
+## (1/(@var{alpha}+1))*[-@var{alpha},   @var{alpha}-1, -@var{alpha}; ...
+##                 @var{alpha}-1, @var{alpha}+5,  @var{alpha}-1; ...
+##                -@var{alpha},   @var{alpha}-1, -@var{alpha}];
+## @end example
+## where @var{alpha} is a number between 0 and 1. This number can be controlled
+## via the optional input argument @var{arg1}. By default it is @math{0.2}.
+## @item "motion"
+## Moion blur filter of width 1 pixel. The optional input argument @var{arg1}
+## controls the length of the filter, which by default is 9. The argument @var{arg2}
+## controls the angle of the filter, which by default is 0 degrees.
+## @item "sobel"
+## Horizontal Sobel edge filter. The following filter is returned
+## @example
+## [ 1,  2,  1;
+##   0,  0,  0;
+##  -1, -2, -1 ]
+## @end example
+## @item "prewitt"
+## Horizontal Prewitt edge filter. The following filter is returned
+## @example
+## [ 1,  1,  1;
+##   0,  0,  0;
+##  -1, -1, -1 ]
+## @end example
+## @item "kirsch"
+## Horizontal Kirsch edge filter. The following filter is returned
+## @example
+## [ 3,  3,  3;
+##   3,  0,  3;
+##  -5, -5, -5 ]
+## @end example
+## @end table
+## @end deftypefn
+
+## Remarks by Søren Hauberg (jan. 2nd 2007)
+## The motion filter and most of the documentation was taken from Peter Kovesi's
+## GPL'ed implementation of fspecial from 
+## http://www.csse.uwa.edu.au/~pk/research/matlabfns/OctaveCode/fspecial.m
+
+function f = fspecial (type, arg1, arg2)
+  if (!ischar (type))
+    error ("fspecial: first argument must be a string");
+  endif
+  
+  switch lower(type)
+    case "average"
+      ## Get filtersize
+      if (nargin > 1 && isreal (arg1) && length (arg1 (:)) <= 2)
+        fsize = arg1 (:);
+      else
+        fsize = 3;
+      endif
+      ## Create the filter
+      f = ones (fsize);
+      ## Normalize the filter to integral 1
+      f = f / sum (f (:));
+
+    case "disk"
+      ## Get the radius
+      if (nargin > 1 && isreal (arg1) && length (arg1 (:)) == 1)
+        radius = arg1;
+      else
+        radius = 5;
+      endif
+      ## Create the filter
+      [x, y] = meshgrid (-radius:radius, -radius:radius);
+      r = sqrt (x.^2 + y.^2);
+      f = (r <= radius);
+      ## Normalize the filter to integral 1
+      f = f / sum (f (:));
+
+    case "gaussian"
+      ## Get hsize
+      if (nargin > 1 && isreal (arg1))
+        if (length (arg1 (:)) == 1)
+          hsize = [arg1, arg1];
+        elseif (length (arg1 (:)) == 2)
+          hsize = arg1;
+        else
+          error ("fspecial: second argument must be a scalar or a vector of two scalars");
+        endif
+      else
+        hsize = [3, 3];
+      endif
+      ## Get sigma
+      if (nargin > 2 && isreal (arg2) && length (arg2 (:)) == 1)
+        sigma = arg2;
+      else
+        sigma = 0.5;
+      endif
+      h1 = hsize (1)-1; h2 = hsize (2)-1; 
+      [x, y] = meshgrid(0:h2, 0:h1);
+      x = x-h2/2; y = y-h1/2;
+      gauss = exp( -( x.^2 + y.^2 ) / (2*sigma^2) );
+      f = gauss / sum (gauss (:));
+
+    case "laplacian"
+      ## Get alpha
+      if (nargin > 1 && isscalar (arg1))
+        alpha = arg1;
+        if (alpha < 0 || alpha > 1)
+          error ("fspecial: second argument must be between 0 and 1");
+        endif
+      else
+        alpha = 0.2;
+      endif
+      ## Compute filter
+      f = (4/(alpha+1))*[alpha/4,     (1-alpha)/4, alpha/4; ...
+                         (1-alpha)/4, -1,          (1-alpha)/4;  ...
+                         alpha/4,     (1-alpha)/4, alpha/4];
+    case "log"
+      ## Get hsize
+      if (nargin > 1 && isreal (arg1))
+        if (length (arg1 (:)) == 1)
+          hsize = [arg1, arg1];
+        elseif (length (arg1 (:)) == 2)
+          hsize = arg1;
+        else
+          error ("fspecial: second argument must be a scalar or a vector of two scalars");
+        endif
+      else
+        hsize = [5, 5];
+      endif
+      ## Get sigma
+      if (nargin > 2 && isreal (arg2) && length (arg2 (:)) == 1)
+        sigma = arg2;
+      else
+        sigma = 0.5;
+      endif
+      ## Compute the filter
+      h1 = hsize (1)-1; h2 = hsize (2)-1; 
+      [x, y] = meshgrid(0:h2, 0:h1);
+      x = x-h2/2; y = y = y-h1/2;
+      gauss = exp( -( x.^2 + y.^2 ) / (2*sigma^2) );
+      f = ( (x.^2 + y.^2 - 2*sigma^2).*gauss )/( 2*pi*sigma^6*sum(gauss(:)) );
+
+    case "motion"
+      ## Taken (with some changes) from Peter Kovesis implementation 
+      ## (http://www.csse.uwa.edu.au/~pk/research/matlabfns/OctaveCode/fspecial.m)
+      ## FIXME: The implementation is not quite matlab compatible.
+      if (nargin > 1 && isreal (arg1))
+        len = arg1;
+      else
+        len = 9;
+      endif
+      if (mod (len, 2) == 1)
+        sze = [len, len];
+      else
+        sze = [len+1, len+1];
+      end
+      if (nargin > 2 && isreal (arg2))
+        angle = arg2;
+      else
+        angle = 0;
+      endif
+           
+      ## First generate a horizontal line across the middle
+      f = zeros (sze);
+      f (floor (len/2)+1, 1:len) = 1;
+
+      # Then rotate to specified angle
+      f = imrotate (f, angle, "bilinear", "loose");
+      f = f / sum (f (:));
+
+    case "prewitt"
+      ## The filter
+      f = [1, 1, 1; 0, 0, 0; -1, -1, -1];
+      
+    case "sobel"
+      ## The filter
+      f = [1, 2, 1; 0, 0, 0; -1, -2, -1];
+      
+    case "kirsch"
+      ## The filter
+      f = [3, 3, 3; 3, 0, 3; -5, -5, -5];
+    
+    case "unsharp"
+      ## Get alpha
+      if (nargin > 1 && isscalar (arg1))
+        alpha = arg1;
+        if (alpha < 0 || alpha > 1)
+          error ("fspecial: second argument must be between 0 and 1");
+        endif
+      else
+        alpha = 0.2;
+      endif
+      ## Compute filter
+      f = (1/(alpha+1))*[-alpha,   alpha-1, -alpha; ...
+                          alpha-1, alpha+5,  alpha-1; ...
+                         -alpha,   alpha-1, -alpha];
+
+    otherwise
+      error ("fspecial: filter type '%s' is not supported", type);
+  endswitch
+endfunction