空間濾波(上)

2021-10-05 12:36:30 字數 2621 閱讀 9958

寫在前面的話:

部落格(上)為數字影象處理課程理論,部落格(下)為對應的實驗部分。

教材:中文教材:數字影象處理_第三版_岡薩雷斯

實驗教材(matlab版):數字影象處理(matlab版)岡薩雷斯 

英文教材:digital image processing_3ed_gonzalez

正文:

椒鹽雜訊:

出現位置是隨機的,但雜訊的幅值是基本相同的;特徵:位置隨機,幅值相同

高斯雜訊:

出現在位置是一定的(每一點上),但雜訊的幅值是隨機的。特徵:位置一定,幅值隨機

鄰域和預定義的操作一起稱為空間濾波器(掩模、核、模板);

注:掩模運算的數學含義是

卷積(或

互相關)運算;

掩模運算需要用到二維卷積,若不清楚  請轉到:

掩模子影象中的值

是系數值

,而不是灰度值;

在數字影象處理這門課中,影象的平滑、銳化都是利用

掩模操作

來完成的。通過

掩模操作

實現一種鄰域運算,

待處理畫素點的結果由鄰域的影象畫素以及相應的與鄰域有相同維數的子影象得到。這些子影象就被稱為

濾波器、掩模、核、模板或視窗;

我們在對影象應用濾波器進行過濾時,邊界問題是乙個需要處理的問題。一般來說,大致有

3

處理的方法:

1.

不做邊界處理

不對影象的邊界作任何處理,在對影象進行濾波時,濾波器沒有作用到影象的四周,

因此影象的四周沒有發生改變。見圖(a)

2.

填充

0

對影象的邊界做擴充套件,在擴充套件邊界中填充0

,對於邊長為

2k+1

的方形濾波器,擴充套件的

邊界大小為

k

,若原來的影象為

[m, n]

,則擴充套件後影象變為

[m+2k, n+2k]

。進行濾波之後 ,影象會出現一條黑色的邊框。見圖(b)

3.

填充最近畫素值

擴充套件與 填充0

的擴充套件類似,只不過填充

0

的擴充套件是在擴充套件部分填充

0

,而這個方法是填充距離最近的畫素的值。見圖(c)

一般來說,在

的影象 

大小的濾波器掩模進行

線性濾波

由下式給出:

第乙個求和式子是從(-a,a),第二個求和式子是從(-b,b);a=(m-1)/2,b=(n-1)/2;所以我們的掩模濾波器長寬均為奇數。

我們在數字訊號處理中學習了 在一維中卷積與相關之間存在著一定的關係,那麼二維中卷積與相關之間是否會存在著關係呢?

從上圖可以看出來,二維卷積與相關計算跟一維卷積與相關計算存在一樣的等式關係。

詳細介紹見:

公式在此編譯不便,所以均換成了形式;碼字不易,如若您覺得質量還行,請給個

作於  2020.04

空間平滑濾波器(上)

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