実現したいこと
Swiftを用いたiPhone向け画像二値化アプリの実装
前提
プログラミング初心者のため、コード、文章共に稚拙な部分があると思いますがお力添えをいただければ幸いです。
Swiftを用いたiPhone向け画像二値化アプリを作成しています。
特定の画像の二値化の処理を行った際、後述のようなエラーメッセージが発生しました。
使用している画像は以下の通りです。
↓Lena.jpg
↓cat.jpg
↓Earth.jpg
発生している問題・エラーメッセージ
cat.jpgをフォトライブラリーから読み込んだ際、次のエラーメッセージが発生します。
Thread 1: Fatal error: Index out of range
該当のソースコード
Swift
1// ContentView.swift
2
3import SwiftUI
4import UIKit
5import PhotosUI
6
7extension UIImage {
8 func createBinarizedImage(r:[CGFloat], g: [CGFloat], b:[CGFloat], a:[CGFloat], threshold:CGFloat) -> UIImage{
9 UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, false, 0)
10 let wid:Int = Int(size.width)
11 let hei:Int = Int(size.height)
12 for w in 0..<wid {
13 for h in 0..<hei {
14 let index = (w * wid) + h
15 var color = 0.2126 * r[index] + 0.7152 * g[index] + 0.0722 * b[index]
16 if color > threshold / 100 {
17 color = 255
18 } else {
19 color = 0
20 }
21 UIColor(red: color, green: color, blue: color, alpha: a[index]).setFill()
22 let drawRect = CGRect(x: w, y: h, width: 1, height: 1)
23 UIRectFill(drawRect)
24 draw(in: drawRect, blendMode: .destinationIn, alpha: 1)
25 }
26 }
27 let binarizeImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()!
28 UIGraphicsEndImageContext()
29 return binarizeImage
30 }
31
32 // resize image
33 func resize () -> UIImage? {
34 let rate = 350.0 / self.size.width
35 let rect = CGRect(x: 0,
36 y: 0,
37 width: self.size.width * rate,
38 height: self.size.height * rate)
39
40 UIGraphicsBeginImageContext (rect.size)
41 self.draw(in: rect)
42 let image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
43 UIGraphicsEndImageContext ()
44 return image
45 }
46}
47
48class ViewController: UIViewController {
49 @IBOutlet weak var image: UIImageView!
50
51 var r:[CGFloat] = []
52 var g:[CGFloat] = []
53 var b:[CGFloat] = []
54 var a:[CGFloat] = []
55
56 var threshold:CGFloat = 0.0
57
58 override func viewDidLoad() {
59 super.viewDidLoad()
60 let img = UIImage(named: "Lena")!
61 if let pixelBuffer = PixelBuffer(uiImage: img) {
62 for x in 0..<pixelBuffer.width {
63 for y in 0..<pixelBuffer.height {
64 r.append(pixelBuffer.getRed(x: x, y: y))
65 g.append(pixelBuffer.getBlue(x: x, y: y))
66 b.append(pixelBuffer.getGreen(x: x, y: y))
67 a.append(pixelBuffer.getAlpha(x: x, y: y))
68 }
69 }
70 } else {
71 print("image not format")
72 }
73 image.image = img.createBinarizedImage(r: r, g: g, b: b, a: a, threshold: threshold)
74 }
75}
76
77class PixelBuffer {
78 private var pixelData: Data
79 var width: Int
80 var height: Int
81 private var bytesPerRow: Int
82 private let bytesPerPixel = 4 //1ピクセルが4バイトのデータしか扱わない
83
84 init?(uiImage: UIImage) {
85 guard let cgImage = uiImage.cgImage,
86 //R,G,B,A各8Bit
87 cgImage.bitsPerComponent == 8,
88 //1 pixelが32bit
89 cgImage.bitsPerPixel == bytesPerPixel * 8 else {
90 return nil
91 }
92 pixelData = cgImage.dataProvider!.data! as Data
93 width = cgImage.width
94 height = cgImage.height
95 bytesPerRow = cgImage.bytesPerRow
96 }
97
98 func getRed(x: Int, y: Int) -> CGFloat {
99 let pixelInfo = bytesPerRow * y + x * bytesPerPixel
100 let r = CGFloat(pixelData[pixelInfo]) / CGFloat(255.0)
101
102 return r
103 }
104 func getGreen(x: Int, y: Int) -> CGFloat {
105 let pixelInfo = bytesPerRow * y + x * bytesPerPixel
106 let green = CGFloat(pixelData[pixelInfo+1]) / CGFloat(255.0)
107
108 return green
109 }
110 func getBlue(x: Int, y: Int) -> CGFloat {
111 let pixelInfo = bytesPerRow * y + x * bytesPerPixel
112 let blue = CGFloat(pixelData[pixelInfo+2]) / CGFloat(255.0)
113
114 return blue
115 }
116 func getAlpha(x: Int, y: Int) -> CGFloat {
117 let pixelInfo = bytesPerRow * y + x * bytesPerPixel
118 let alpha = CGFloat(pixelData[pixelInfo+3]) / CGFloat(255.0)
119 return alpha
120 }
121}
122
123
124
125struct ContentView: View {
126
127 @State var isPhotolibrary = false
128
129 @State var isShowAction = false
130 @State var isShowSheet = false
131
132 @State var bin = 50.0
133
134 @State var isEditing = false
135
136 @State var captureImage: UIImage? = nil
137 @State var img = UIImage(named: "Lena")
138
139 @State var img_bin :UIImage?
140
141
142 init() {
143 if let pixelBuffer = PixelBuffer(uiImage: img!) {
144 var r = [CGFloat]()
145 var g = [CGFloat]()
146 var b = [CGFloat]()
147 var a = [CGFloat]()
148 for x in 0..<pixelBuffer.width {
149 for y in 0..<pixelBuffer.height {
150 r.append(pixelBuffer.getRed(x: x, y: y))
151 g.append(pixelBuffer.getGreen(x: x, y: y))
152 b.append(pixelBuffer.getBlue(x: x, y: y))
153 a.append(pixelBuffer.getAlpha(x: x, y: y))
154 }
155 }
156 _img_bin = State(initialValue: img!.createBinarizedImage(r: r, g: g, b: b, a: a, threshold:bin))
157 } else {
158 print("image not format")
159 }
160 }
161
162 // --- img_binを設定し直しすためのメソッドです。
163 func setimgbin() {
164 //img = img?.resize()
165 if let pixelBuffer = PixelBuffer(uiImage: img!) {
166 var r = [CGFloat]()
167 var g = [CGFloat]()
168 var b = [CGFloat]()
169 var a = [CGFloat]()
170 for x in 0..<pixelBuffer.width {
171 for y in 0..<pixelBuffer.height {
172 r.append(pixelBuffer.getRed(x: x, y: y))
173 g.append(pixelBuffer.getGreen(x: x, y: y))
174 b.append(pixelBuffer.getBlue(x: x, y: y))
175 a.append(pixelBuffer.getAlpha(x: x, y: y))
176 }
177 }
178 // --- createBinarizedImageが遅いためスライダーが滑らかになりません
179 self.img_bin = img!.createBinarizedImage(r: r, g: g, b: b, a: a, threshold:bin)
180 } else {
181 print("image not format")
182 }
183 }
184
185 var body: some View {
186
187 VStack{
188 Image(uiImage:img!)
189 if let unwrap_img_bin = img_bin {
190 Image(uiImage:unwrap_img_bin)
191 }
192 else{
193 Text("アンラップ失敗")
194 }
195 Slider(
196 value: $bin,
197 in: 0...100,
198 step: 1.0,
199 onEditingChanged: {
200 editing in
201 isEditing = editing
202 setimgbin()
203 }
204 )
205
206 Text("\(bin, specifier: "%.0f")")
207 .foregroundColor(isEditing ? .red : .blue)
208
209 Button(action: {
210
211 //isPhotolibrary = true
212 isShowAction = true
213
214 }){
215 Text("Act")
216 .frame(maxWidth: .infinity)
217 .frame(height: 50)
218 .multilineTextAlignment(.center)
219 .background(Color.blue)
220 .foregroundColor(Color.white)
221 }
222 .padding()
223 .sheet(isPresented: $isShowSheet) {
224
225 if isPhotolibrary {
226 PHPickerView(isShowSheet: $isShowSheet, captureImage: $img)//写真のサイズが大きすぎる
227 }else{
228 ImagePickerView(isShowSheet: $isShowSheet, captureImage: $img)
229 }
230
231 }
232 }.actionSheet(isPresented: $isShowAction){
233 ActionSheet(title: Text("確認"),
234 message: Text("選択してください"),
235 buttons: [
236 .default(Text("カメラ"), action: {
237 isPhotolibrary = false
238
239 if UIImagePickerController.isSourceTypeAvailable(.camera){
240
241 print("カメラは利用できます")
242 isShowSheet = true
243
244 }else {
245 print("カメラは利用できません")
246 }
247
248 }),
249 .default(Text("フォトライブラリー"), action: {
250 isPhotolibrary = true
251 isShowSheet = true
252 print("フォトライブラリー")
253 }),
254 .cancel(),
255 ])
256 }
257 }
258
259
260 struct ContentView_Previews: PreviewProvider {
261 static var previews: some View {
262 ContentView()
263 }
264 }
265}
266
267
試したこと
・Lenaの二値化は問題ありませんでした。
・フォトライブラリーからEarth.jpgを選択した場合、エラーメッセージは表示されず、二値化も問題なく行うことができました。
補足情報（FW/ツールのバージョンなど）
Xcode(Version 14.3)
MacBook Pro 13 (macOS 13.3.1)
iPhone11 (iOS 16.4.1)
Q&A
