平滑滤波器
· 1 什么是滤波
用书本上的话来说,滤波就是接受或拒绝(过滤)一定的频率部分(波)
我个人的理解是:滤波是一个二维函数(映射),它对一个假象的二维平面上的对象进行某种变换,这个变换可以是线性的也可以是非线性的。
(由于目前我还没学过频率域滤波(嘿嘿),所以这里只讨论空间域滤波。
· 2 空间滤波机理
滤波最直接的应用就是滤波器,空间滤波器又称掩膜、核、模板和窗口,用一张图来说明比较形象:
如图所示,空间滤波器将目标邻域(一个小矩形)的所有像素值通过模板给出的系数(图中w(0,0)等等权重就可以看成系数)运算后,生成一个新像素(滤波结果)覆盖模板的中间像素的值。
前面说过,可以把这个(滤波器)模板看成一个函数,所以对应不同功能有很多,目前我对几种平滑滤波器和锐化滤波器比较了解,所以这篇先讨论平滑滤波器。
· 3平滑滤波器
平滑滤波器,按课本上的定义就是:平滑滤波器用于模糊处理和降低噪声。
我们常说的打码、虚化、羽化都跟平滑滤波有关,效果就是让图像变得看起来不那么尖锐。
15x15均值滤波器的效果
一般把平滑滤波器分为线性和非线性滤波器。
通俗地来讲:
线性平滑滤波器就是求一个滤波器区域像素的加权均值,有各种不同的尺寸(模板大小),很好理解。
非线性平滑滤波器(统计排序滤波器)就是将滤波器区域像素的值进行各种排序,然后选择最大值、最小值、中值等等,填入中间的像素,这些平滑滤波器所以又叫最大值滤波器,最小值滤波器,中值滤波器,其中中值滤波器是使用最广泛的统计排序滤波器(因为降噪效果好)
两种均值滤波器(这俩都是3x3模板,还可以有5x5、15x15等等)
不同尺寸均值滤波器的模糊效果
中值滤波器的降噪效果(对椒盐噪声)
核心代码请见【数字图像处理】平滑空间滤波浅析
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