CXCORE リファレンス マニュアル

• 基本構造体（Basic Structures）
• 配列操作（Operations on Arrays）
  • 初期化（Initialization）
  • 要素へのアクセスと部分配列（Accessing Elements and sub-Arrays）
  • コピーと充填（Copying and Filling）
  • 変形と置換（Transforms and Permutations）
  • 四則演算，論理演算，比較演算（Arithmetic, Logic and Comparison）
  • 統計（Statistics）
  • 線形代数（Linear Algebra）
  • 数学関数（Math Functions）
  • 乱数生成（Random Number Generation）
  • 離散変換（Discrete Transforms）
• 動的構造体（Dynamic Structures）
  • メモリストレージ（Memory Storages）
  • シーケンス（Sequences）
  • セット（Sets）
  • グラフ（Graphs）
  • 木（Trees）
• 描画関数（Drawing Functions）
  • 曲線と形状（Curves and Shapes）
  • テキスト（Text）
  • 点集合と輪郭（Point Sets and Contours）
• データ永続性と実行時型情報（Data Persistence and RTTI）
  • ファイルストレージ（File Storage）
  • データの書き込み（Writing Data）
  • データの読み込み（Reading Data）
  • 実行時型情報と汎用関数（RTTI and Generic Functions）
• その他の関数（Miscellaneous Functions）
• エラーハンドリングとシステム関数（Error Handling and System Functions）
  • エラーハンドリング（Error Handling）
  • システム関数（System Functions）

配列操作（Operations on Arrays）

乱数生成（Random Number Generation）

RNG

乱数生成器の状態を初期化する

CvRNG cvRNG( int64 seed=-1 );

seed

ランダムシーケンスを開始するために使用される64ビットの数値．

関数cvRNGは乱数生成器を初期化し，その状態を返す． 状態へのポインタは関数cvRandInt，cvRandReal，cvRandArrに渡される．現在の実装では，繰り上げ付き乗算アルゴリズム（multiply-with-carry）が利用されている．

RandArr

配列を乱数で埋め，RNGの状態を更新する

void cvRandArr( CvRNG* rng, CvArr* arr, int dist_type, CvScalar param1, CvScalar param2 );

rng

cvRNGによって初期化されたRNGの状態．

arr

出力配列．

dist_type

分布のタイプ．
CV_RAND_UNI - 一様分布
CV_RAND_NORMAL - 正規分布（ガウス分布）

param1

分布の第一パラメータ．一様分布では，発生する乱数の下限値（この値を含む）である． 正規分布では，乱数の平均値である．

param2

分布の第二パラメータ．一様分布では，発生する乱数の上限値（この値は含まない）である． 正規分布では，乱数の標準偏差である．

関数cvRandArrは，一様または正規分布の乱数で出力配列を埋める． 正規分布の浮動小数点型の値を2次元配列中のランダムな位置に加算する例を以下に示す．

/* noisy_screenを，「めちゃくちゃな」浮動小数点型の2次元配列にする */
CvRNG rng_state = cvRNG(0xffffffff);
int i, pointCount = 1000;
/* 点の座標の配列を確保する */
CvMat* locations = cvCreateMat( pointCount, 1, CV_32SC2 );
/* ランダムな点の値の配列 */
CvMat* values = cvCreateMat( pointCount, 1, CV_32FC1 );
CvSize size = cvGetSize( noisy_screen );

cvRandInit( &rng_state,
            0, 1, /* 現在はダミーパラメータを使用し，さらにそれらを調整する */
            0xffffffff /* ここでは，固定された種を使用する */,
            CV_RAND_UNI /* 一様分布の指定 */ );

/* 一様分布を用いて位置を初期化する */
cvRandArr( &rng_state, locations, CV_RAND_UNI, 
           cvScalar(0,0,0,0), cvScalar(size.width,size.height,0,0) );

/* 正規分布に従うランダムな値を生成する */
cvRandArr( &rng_state, values, CV_RAND_NORMAL,
           cvRealScalar(100), // average intensity
           cvRealScalar(30) // deviation of the intensity
           );

/* ランダムな位置の点に値を足す */
for( i = 0; i < pointCount; i++ )
{
    CvPoint pt = *(CvPoint*)cvPtr1D( locations, i, 0 );
    float value = *(float*)cvPtr1D( values, i, 0 );
    *((float*)cvPtr2D( noisy_screen, pt.y, pt.x, 0 )) += value;
}

/* 一時的な配列を解放することを忘れないように */
cvReleaseMat( &locations );
cvReleaseMat( &values );

/* RNG状態は解放の必要はない */

RandInt

32ビット符号なし整数を返し，RNGを更新する

unsigned cvRandInt( CvRNG* rng );

rng

RandInitによって初期化され， オプションでRandSetRangeによってカスタマイズされたRNGの状態（後者の関数は，この関数の結果に影響を及ぼさない）．xo

関数cvRandIntは，一様分布した32ビット符号なし整数型の乱数を返し，RNGの状態を更新する． これは，C言語のランタイムライブラリでいうところのrand() 関数に類似している． しかし，rand()が0からRAND_MAX（2**16 または 2**32，プラットホームに依存する）までの数を返すの対して，この関数では常に32ビットの数を生成する． この関数は点座標やパッチサイズ，テーブルインデックスなどのスカラーの乱数を生成するのに役立つ． ここで，ある範囲の整数は剰余演算によって生成され，浮動小数点型の数は，指定範囲を0..1にスケーリングすることで生成することができる． cvRandIntを利用して，前述の例を書き直したものを以下に示す．

/* 入力とタスクは前のサンプルと同じである． */
CvRNG rng_state = cvRNG(0xffffffff);
int i, pointCount = 1000;
/* ... - ここで配列は確保されない */
CvSize size = cvGetSize( noisy_screen );
/* オーバヘッドを減らすため，正規分布した数値のためのバッファを生成する */
#define bufferSize 16
float normalValueBuffer[bufferSize];
CvMat normalValueMat = cvMat( bufferSize, 1, CV_32F, normalValueBuffer );
int valuesLeft = 0;

for( i = 0; i < pointCount; i++ )
{
    CvPoint pt;
    /* ランダムな点の生成 */
    pt.x = cvRandInt( &rng_state ) % size.width;
    pt.y = cvRandInt( &rng_state ) % size.height;

    if( valuesLeft <= 0 )
    {
        /* バッファが空の場合，正規分布した数値でバッファを埋める */
        cvRandArr( &rng_state, &normalValueMat, 
                   CV_RAND_NORMAL, cvRealScalar(100), cvRealScalar(30) );
        valuesLeft = bufferSize;
    }
    *((float*)cvPtr2D( noisy_screen, pt.y, pt.x, 0 ) = normalValueBuffer[--valuesLeft];
}

/* 行列のヘッダとデータはスタック上に存在するため，normalValueMat を解放する必要はない．
   これは小さい固定サイズの行列を扱う際の，効果的で有名な手法である */

RandReal

浮動小数点型の乱数を返し，RNGを更新する

double cvRandReal( CvRNG* rng );

rng

cvRNGによって初期化された，RNGの状態．

関数cvRandRealは，0から1（1は含まれない）の範囲に一様分布する浮動小数点型の乱数を返す．