图像滤波
# Opencv-Python 04 图像滤波
# 1 简介
图像的实质是一种二维信号,滤波是信号处理中的一个重要概念。在图像处理中,滤波是一种非常常见的技术,它们的原理非常简单,但是其思想却十分值得借鉴,滤波是很多图像算法的前置步骤或基础,掌握图像滤波对理解卷积神经网络也有一定帮助。
# 2 算法理论介绍
# 2.1 均值滤波、方框滤波
# 2.1.1 滤波分类
线性滤波: 对邻域中的像素的计算为线性运算时,如利用窗口函数进行平滑加权求和的运算,或者某种卷积运算,都可以称为线性滤波。常见的线性滤波有:均值滤波、高斯滤波、盒子滤波、拉普拉斯滤波等等,通常线性滤波器之间只是模版系数不同。
非线性滤波: 非线性滤波利用原始图像跟模版之间的一种逻辑关系得到结果,如最值滤波器,中值滤波器。比较常用的有中值滤波器和双边滤波器。
# 2.1.2 方框滤波
方框滤波是一种非常有用的线性滤波,也叫盒子滤波,均值滤波就是盒子滤波归一化的特殊情况。
应用: 可以说,一切需要求某个邻域内像素之和的场合,都有方框滤波的用武之地,比如:均值滤波、引导滤波、计算Haar特征等等。
优势: 就一个字:快!它可以使复杂度为O(MN)的求和,求方差等运算降低到O(1)或近似于O(1)的复杂度,也就是说与邻域尺寸无关了,有点类似积分图吧,但是比积分图更快(与它的实现方式有关)。
2.1.3 均值滤波
均值滤波的应用场合: 根据冈萨雷斯书中的描述,均值模糊可以模糊图像以便得到感兴趣物体的粗略描述,也就是说,去除图像中的不相关细节,其中“不相关”是指与滤波器模板尺寸相比较小的像素区域,从而对图像有一个整体的认知。即为了对感兴趣的物体得到一个大致的整体的描述而模糊一幅图像,忽略细小的细节。
均值滤波的缺陷: 均值滤波本身存在着固有的缺陷,即它不能很好地保护图像细节,在图像去噪的同时也破坏了图像的细节部分,从而使图像变得模糊,不能很好地去除噪声点。特别是椒盐噪声。
均值滤波是上述方框滤波的特殊情况,均值滤波方法是:对待处理的当前像素,选择一个模板,该模板为其邻近的若干个像素组成,用模板的均值(方框滤波归一化)来替代原像素的值。公式表示为:
g(x,y)为该邻域的中心像素,n跟系数模版大小有关,一般3*3邻域的模板,n取为9,如:
当然,模板是可变的,一般取奇数,如5 * 5 , 7 * 7等等。
注:在实际处理过程中可对图像边界进行扩充,扩充为0或扩充为邻近的像素值。
- 02
- README 美化05-20
- 03
- 常见 Tricks 代码片段05-12