El desenfoque gaussiano es un método utilizado para desenfocar imágenes suavemente. Se trata de crear una matriz que se utilizará convolucionarla con los píxeles de una imagen. En este desafío, su tarea es construir esa matriz utilizada en el desenfoque gaussiano. Tomará una entrada r que será el radio del desenfoque y una entrada σ que será la desviación estándar para construir una matriz con dimensiones (2 r + 1 × 2 r + 1). Cada valor en esa matriz tendrá un valor ( x , y ) que depende de su distancia absoluta en cada dirección desde el centro y se usará para calcular G ( x , y ) donde la fórmulaG es

Por ejemplo, si r = 2, queremos generar una matriz de 5 x 5. Primero, la matriz de valores ( x , y ) es

(2, 2) (1, 2) (0, 2) (1, 2) (2, 2)
(2, 1) (1, 1) (0, 1) (1, 1) (2, 1)
(2, 0) (1, 0) (0, 0) (1, 0) (2, 0)
(2, 1) (1, 1) (0, 1) (1, 1) (2, 1)
(2, 2) (1, 2) (0, 2) (1, 2) (2, 2)

Luego, deje σ = 1.5 y aplique G a cada uno ( x , y )

0.0119552 0.0232856 0.0290802 0.0232856 0.0119552
0.0232856 0.0453542 0.0566406 0.0453542 0.0232856
0.0290802 0.0566406 0.0707355 0.0566406 0.0290802
0.0232856 0.0453542 0.0566406 0.0453542 0.0232856
0.0119552 0.0232856 0.0290802 0.0232856 0.0119552

Normalmente en el desenfoque de la imagen, esta matriz se normalizaría tomando la suma de todos los valores en esa matriz y dividiéndola por ella. Para este desafío, eso no es necesario y los valores brutos calculados por la fórmula es lo que debería ser la salida.

Reglas

• Este es el código de golf, por lo que gana el código más corto.
• La entrada r será un número entero no negativo y σ será un número real positivo.
• La salida debe representar una matriz. Se puede formatear como una matriz 2d, una cadena que representa una matriz 2d, o algo similar.
• Las imprecisiones de punto flotante no se contarán en su contra.

Casos de prueba

(r, σ) = (0, 0.25)
2.54648

(1, 7)
0.00318244 0.00321509 0.00318244
0.00321509 0.00324806 0.00321509
0.00318244 0.00321509 0.00318244

(3, 2.5)
0.00603332 0.00900065 0.0114421  0.012395 0.0114421 0.00900065 0.00603332
0.00900065  0.0134274 0.0170696 0.0184912 0.0170696  0.0134274 0.00900065
 0.0114421  0.0170696 0.0216997  0.023507 0.0216997  0.0170696  0.0114421
  0.012395  0.0184912  0.023507 0.0254648  0.023507  0.0184912   0.012395
 0.0114421  0.0170696 0.0216997  0.023507 0.0216997  0.0170696  0.0114421
0.00900065  0.0134274 0.0170696 0.0184912 0.0170696  0.0134274 0.00900065
0.00603332 0.00900065 0.0114421  0.012395 0.0114421 0.00900065 0.00603332

(4, 3.33)
0.00339074 0.00464913 0.00582484 0.00666854 0.00697611 0.00666854 0.00582484 0.00464913 0.00339074
0.00464913 0.00637454 0.00798657  0.0091434 0.00956511  0.0091434 0.00798657 0.00637454 0.00464913
0.00582484 0.00798657  0.0100063  0.0114556   0.011984  0.0114556  0.0100063 0.00798657 0.00582484
0.00666854  0.0091434  0.0114556   0.013115  0.0137198   0.013115  0.0114556  0.0091434 0.00666854
0.00697611 0.00956511   0.011984  0.0137198  0.0143526  0.0137198   0.011984 0.00956511 0.00697611
0.00666854  0.0091434  0.0114556   0.013115  0.0137198   0.013115  0.0114556  0.0091434 0.00666854
0.00582484 0.00798657  0.0100063  0.0114556   0.011984  0.0114556  0.0100063 0.00798657 0.00582484
0.00464913 0.00637454 0.00798657  0.0091434 0.00956511  0.0091434 0.00798657 0.00637454 0.00464913
0.00339074 0.00464913 0.00582484 0.00666854 0.00697611 0.00666854 0.00582484 0.00464913 0.00339074

Mathematica, 60 54 50 bytes

¡Gracias @GregMartin por 4 bytes!

Array[s=2#2^2;E^(-{##}.{##}/s)/π/s&,1+2{#,#},-#]&

Toma r y sigma como entrada, devuelve la matriz (números exactos).

Versión incorporada (58 bytes)

GaussianMatrix[{##},Standardized->1<0,Method->"Gaussian"]&

Por supuesto, Mathematica también tiene una función incorporada para esto, pero es demasiado larga.

MATL , 20 bytes

_G&:U&+iUE/_Ze5MYP*/

Pruébalo en línea!

Explicación

_     % Take input r implicitly. Negate
G     % Push r again
&:    % Binary range: [-r -r+1 ... r]
U     % Square, elementwise
&+    % Matrix of all pairwise additions
i     % Take input σ
U     % Square
E     % Multiply by 2. Gives 2σ^2
/     % Divide
_     % Negate
Ze    % Exponential
5M    % Push 2σ^2 again
YP    % Push pi
*     % Multiply
/     % Divide. Display implicitly

Octava, 45 bytes

@(r,s)exp((x=-(-r:r).^2/2/s^2)+x')/2/s^2/pi

Octava, 49 bytes

@(r,q)1./((Q=2*q^2)*pi*e.^(((x=(-r:r).^2)+x')/Q))

¡Pruébelo en línea!

Python, 88 bytes

lambda r,s:[[.5/3.14/s/s/2.72**((x*x+y*y)/2/s/s)for x in range(-r,r+1)]for y in range(-r,r+1)]

Utiliza la regla donde puede codificar 3.14 y 2.72 a 1 byte cada uno.

Perl 6 , 71 bytes

->\r,\σ{map ->\y{map ->\x{exp((x*x+y*y)/-2/σ/σ)/2/pi/σ/σ},-r..r},-r..r}

Técnicamente, esto puede tener más de 71 bytes si está codificado y guardado en un archivo, pero no pude resistir nombrar la entrada "sigma" con una sigma griega real. Se podría cambiar el nombre a cualquier letra ASCII simple si se quisiera.

Lenguaje de macros SAS, 296 bytes

Probablemente sea una forma mucho más eficiente de hacer esto, pero funciona :)

Este código imprime el conjunto de datos resultante.

%macro G(r,s);%let l=%eval(2*&r+1);%let pi=%sysfunc(constant(pi));data w;array a[*] t1-t&l;%do i=-&r %to &r;%do j=-&r %to &r;%let t=%sysfunc(sum(&j,&r,1));a[&t]=%sysevalf(1/(2*&pi*&s**2)*%sysfunc(exp(-(%sysfunc(abs(&j))**2+%sysfunc(abs(&i))**2)/(2*&s**2))));%end;output;%end;proc print;run;%mend;

Haskell, 59 bytes

r#s|i<-[-r..r]=[[exp(-(x*x+y*y)/2/s/s)/2/pi/s/s|x<-i]|y<-i]

Ejemplo de uso:

1#7

[[3.1824449424224664e-3,3.2150851187016326e-3,3.1824449424224664e-3],
 [3.2150851187016326e-3,3.2480600630999047e-3,3.2150851187016326e-3],
 [3.1824449424224664e-3,3.2150851187016326e-3,3.1824449424224664e-3]]

Python 2.7, 167 bytes

Una solución muy simple:

from __future__ import division;from math import*;r,s=input();s*=2*s;R=range(-r,r+1);print"\n".join("\t".join(str(pow(e,-(x*x+y*y)/s)/(pi*s))[:9]for x in R)for y in R)

Pruébalo aquí !

Sin golf:

from __future__ import division
from math import *
r,s = input()                         # Take input
s *= 2*s                              # Set s = 2*s^2; simplifies the expression
R = range(-r,r+1)                     # Range object; used twice

                                   # G(x,y)             # Stripped
print "\n".join("\t".join(str(pow(e,-(x*x + y*y)/s)/(pi*s))[:9] for x in R) for y in R)