讲解一下C语言写高斯模糊代码

当我们需要对图像进行模糊处理时，高斯模糊是一种常用的方法。下面是一份C语言实现高斯模糊的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image.h"

#define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image_write.h"

#define PI 3.14159265358979323846

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc < 4) {
        printf("Usage: %s input_image output_image radius\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    char *input_filename = argv[1];
    char *output_filename = argv[2];
    int radius = atoi(argv[3]);

    int width, height, channels;
    unsigned char *image = stbi_load(input_filename, &width, &height, &channels, 0);
    if (image == NULL) {
        printf("Error loading image %s\n", input_filename);
        return 1;
    }

    unsigned char *output_image = malloc(width * height * channels);
    if (output_image == NULL) {
        printf("Error allocating memory for output image\n");
        return 1;
    }

    double *kernel = malloc((2 * radius + 1) * sizeof(double));
    if (kernel == NULL) {
        printf("Error allocating memory for kernel\n");
        return 1;
    }

    double sigma = radius / 3.0;
    double sum = 0.0;
    for (int i = -radius; i <= radius; i++) {
        kernel[i + radius] = exp(-(i * i) / (2 * sigma * sigma)) / (sqrt(2 * PI) * sigma);
        sum += kernel[i + radius];
    }

    for (int i = 0; i < 2 * radius + 1; i++) {
        kernel[i] /= sum;
    }

    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int c = 0; c < channels; c++) {
                double sum = 0.0;
                for (int i = -radius; i <= radius; i++) {
                    int x2 = x + i;
                    if (x2 < 0) {
                        x2 = 0;
                    }
                    if (x2 >= width) {
                        x2 = width - 1;
                    }
                    sum += kernel[i + radius] * image[(y * width + x2) * channels + c];
                }
                output_image[(y * width + x) * channels + c] = (unsigned char)sum;
            }
        }
    }

    stbi_write_png(output_filename, width, height, channels, output_image, width * channels);

    stbi_image_free(image);
    free(output_image);
    free(kernel);

    return 0;
}

这份代码使用了STB库来读取和写入图像，需要在代码中包含stb_image.h和stb_image_write.h头文件。高斯模糊的核函数是一个一维的高斯分布，代码中使用了一个数组来存储这个核函数。对于每个像素，代码将核函数应用于其周围的像素，得到模糊后的像素值。最后，代码使用STB库将输出图像写入文件。

注意，这份代码中的卷积操作是一维的，因此需要对每个通道分别进行卷积。如果需要进行二维的高斯模糊，可以将一维的核函数在两个方向上分别应用。