// グレイスケール画像のヒストグラムを平滑化した画像を作成するプログラム
// プログラム名：smooth_hist.cpp

#include "eps-header.hh"

// 元画像(src)のヒストグラムを平滑化した処理済画像(dst)に入れる関数
void smooth_hist(
	class image& src,		// 元画像クラス(入力)
	class image& dst,		// 処理済画像クラス(出力)
	int smooth_level)		// 平滑化するヒストグラムの階調の割合 [%](入力)
							// 25[%]ぐらいを使う
{
	if (src.p == NULL) {
		printf("元画像がありません。");
		return;
	}

	printf("\n画像のヒストグラムを平滑化します。\n");

	int nr_lines  = src.get_nr_lines();		// 元画像のライン数   (縦の画素数)
	int nr_pixels = src.get_nr_pixels();	// 元画像のピクセル数 (横の画素数)
	dst.gmake(nr_lines, nr_pixels);			// 処理済画像の配列を確保

	long int src_hist[NR_GRAY_LEVEL];		// 元画像のヒストグラムの頻度
	// 元画像のヒストグラムの頻度を計数する。
	for (int ia = 0; ia < NR_GRAY_LEVEL; ia ++) {
		src_hist[ia] = 0;
	}
	for (int iy = 0; iy < nr_lines; iy ++) {
		for (int ix = 0; ix < nr_pixels; ix ++) {
			src_hist[ src.p[iy][ix] ] ++;
		}
	}

	if (smooth_level <   0) smooth_level =   0;
	if (smooth_level > 100) smooth_level = 100;
	int smooth_gray_level = (NR_GRAY_LEVEL * smooth_level) / 100;
	long int smooth_hist_count = ((long int)nr_lines * nr_pixels) / smooth_gray_level;
	printf("ヒストグラム平滑化の階調：       %8d\n", smooth_gray_level);
	printf("ヒストグラム平滑化後の平均頻度： %8d\n", smooth_hist_count);

	// 階調変換表を作成
	int smooth_conv[NR_GRAY_LEVEL];
	int level = 0;
	int hist_stack = 0;

	for (int ia = 0; ia < NR_GRAY_LEVEL; ia ++) {

		if ( hist_stack                      > smooth_hist_count ||
			 hist_stack + (src_hist[ia] / 2) > smooth_hist_count ) {

			level ++;
			if (level >= smooth_gray_level) {
				level =  smooth_gray_level - 1;
			}
			hist_stack = 0;
		}
		hist_stack += src_hist[ia];

		smooth_conv[ia] = level * NR_GRAY_LEVEL / smooth_gray_level;
	}

	// 階調変換表を使って元画像の輝度値を変換
	for (int iy = 0; iy < nr_lines; iy ++) {
		for (int ix = 0; ix < nr_pixels; ix ++) {
			dst.p[iy][ix] = smooth_conv[ src.p[iy][ix] ];
		}
	}
}

// プログラムの開始位置
int main()
{
	class image src;	// 元画像クラスを宣言
	class image dst;	// 処理済画像クラスを宣言

	src.gload();		// 元画像をBMPファイルから読み込む
						// BMPファイルを指定したい場合は，
						//   src.gload("パス付きBMPファイル名");
						// とする。

	// 元画像(src)のヒストグラムを平滑化した処理済画像(dst)に入れる
	smooth_hist(
		src,			// 元画像クラス(入力)
		dst,			// 処理済画像クラス(出力)
		25);			// 平滑化するヒストグラムの階調の割合 [%](入力)
						// 25[%]ぐらいを使う

	dst.gsave();		// 処理済画像をBMPファイルに保存する
						// BMPファイルを指定したい場合は，
						//   dst.gsave("パス付きBMPファイル名");
						// とする。
}