matlab imregionalmax/imregionalmin 函数 C++实现

在将matlab程序改为C++版时候，用到了imregionalmax、imregionalmin 来实现矩阵行列的局部极值的求解。

格式：imregionalmax(A,n)
说明：A可以使2D数据或3D数据，n为求局部极值所采用的方法，默认2D时n=8（八邻域法）；3D时n=26.2D时，n=4/8；3D时，n=6/18/26 。
返回值：一个二值逻辑矩阵，结构与A相同（1：表示局部极大值；0表示：非局部极大值）。

matlab中的运行结果如上图。

更加详细的内容可参考：matlab 一维离散数据的极值及极值位置的计算

实验中需求的是对于一行图像数据的求解，转换的C++代码如下

int FindFirstDiffNum(const vector &num, vector &peakValley, unsigned startPos, int flag)
{
	if (flag > 0) //找下一个最右值波峰的位置  如： 1 2 3 4 4 4 3 2  最后一个波峰的位置为5，第三个4
	{
		for (unsigned i = startPos; i < num.size() - 1; i++)
		{
			if (num[i + 1] < num[i])
			{
				peakValley[i] = 1;
				//逆序寻找此局部极值的最左端
				for (unsigned j = i - 1; j > startPos; j--)  // 可改为只取两端
				{
					if (num[j] == num[i])
						peakValley[j] = 1;
					else
						break;
				}
				return i; //返回最后一个的位置
			}
			else
			{
				continue;
			}
		}
		return 0;
	}
	else  //找下一个最右值波谷的位置  如： 4 4 4 3 2 2 5 5  最后一个波谷的位置为5，第二个2
	{
		for (unsigned i = startPos; i < num.size() - 1; i++)
		{
			if (num[i + 1] > num[i])
			{
				peakValley[i] = -1;
				for (unsigned j = i - 1; j > startPos; j--)  // 可改为只取两端
				{
					if (num[j] == num[i])
						peakValley[j] = -1;
					else
						break;
				}
				return i;
			}
			else
			{
				continue;
			}
		}
		return 0;
	}
}

// 数据中可能的极值点
//		  num: the input array, only a row/col
// peakValley: the output array, only contents 0,1;  1---peaks, 0---valley
void findPeaks(const vector &num, vector &peakValley)
{
	unsigned count = 0;
	int dif = 0;
	int ret = 0;

	while (count < num.size() - 1)
	{
		dif = num[count + 1] - num[count];
		if (dif == 0)
		{
			count++;
			continue;
		}

		if (dif < 0)  //以减序开始
		{
			ret = FindFirstDiffNum(num, peakValley, count, -1);
			if (ret > 0)   //重新赋值新的起始位置
				count = ret;
			else    //否则就是这一行搜索到头了
				break;
		}
		else
		{
			ret = FindFirstDiffNum(num, peakValley, count, 1);
			if (ret > 0)
				count = ret;
			else
				break;
		}
	}
}


int main(int argc, char* argv[])
{
	int arr[] = { 15, 18, 19, 145, 168, 255, 255, 255, 234, 168, 11, 11, 15, 11, 11, 84, 84, 26, 57, 88 };
	vector data;
	vector peakValley(20, 0);

	for (int i = 0; i< sizeof(arr)/sizeof(int); i++)
	{
		data.push_back(arr[i]);
	}

	findPeaks(data, peakValley);

	for (unsigned j = 0; j < peakValley.size(); j++)
	{
		cout << peakValley[j] << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

结果展示：

对比结果：matlab将头和尾均计算在内了，可根据实际需要进行调整。