难以编写多级 for 循环

Question

我有一个单一的暗淡数组，其中存储了图像的像素。我正在尝试将它作为二维数组打印到文件中。

每张图片为28*28像素，数组包含60000个。

我对输出单个图像的数学没有问题：

void makeImage(const std::string& filename,const char * insertion, const unsigned int& width, const unsigned int & height)
{
    int i = 0;
    FILE *fp = fopen(filename.c_str(), "wb"); /* b - binary mode */
    (void)fprintf(fp, "P6\n%d %d\n255\n", width, height);
    for (int x = 0; x < width; ++x)
    {
        for (int y = 0; y < height; ++y)
        {
            static unsigned char color[3];
            color[0] = *(insertion + i);  /* red */
            color[1] = *(insertion + i);  /* green */
            color[2] = *(insertion + i);  /* blue */
            (void)fwrite(color, 1, 3, fp);
            i++;
        }
    }
    (void)fclose(fp);
}

所以如果我在哪里做：

makeimage("myfile.ppm",&myarray[0],28,28); //First image.
makeimage("myfile2.ppm",&myarray[785],28,28); //Second image. ext.

但我想获得一张包含所有 60000 个图像的图像。作为 6860x6860 像素的图像。

但要做到这一点的数学让我很头疼。

Answer 1

您无法将这些图像完全放入一个 60000 个图像正方形中，但您可以使用例如 600 行和 100 列的网格。 （生成的图像将为 16800 x 2800。）

我确信你可以处理 C++ 实现，所以这里是数学：

你有一个图像数组：

|----im1----||----im2----|....|----im60000----|

你想得到一个合成图像：

|----im1----||----im2----|..|----im600----|

|---im601---||---im602---|....|---im1200----|

...

|--im59401--||--im59402--|....|--im60000--|

这里有一些伪代码可以做到这一点。

for a in 600
  for b in 28
    for c in 100
      for d in 28
        result[100*28*(28*a + b) + 28*c + d] = arr[28*28*(100*a + c) + 28*b + d]

这里，result 是你的大输出图像，arr 是你的大输入数组。

基本上，第一个和第三个循环处理图像的位置，第二个和第四个循环处理当前图像中当前像素的位置。

它不是很漂亮，但它确实有效。 我想你必须考虑颜色，但我假设你正在解析 MNIST 数据（60000 个 28x28 手写数字图像），我相信它是灰度的。

祝你的项目好运。

Answer 2

由于您要输出 6860 行 6860 点，并且您访问文件的方式是顺序的，因此首先确定单行的形成方式：

1. 在一条线上，有 6860 个点或列。
2. 第一行的前 28 个点来自第一张图像，接下来的 28 个来自第二张图像，依此类推。
3. 第 29 行的前 28 个点来自第 246 个图像，依此类推。

用 c/c++ 粗略表述一下：

int image_index = (y / 28 * 245) + (x / 245);
int source_y = y % 28;
int source_x = x % 28;
int source_index = image_index * 28 * 28 + source_y * 28 + source_x;