空间滤波原理

使用大小为m*n的滤波器对大小为M*N的图像进行线性空间滤波,将滤波器模板乘以图像中对应灰度值,相加得模板中心灰度值

a = (m-1)/2, b = (n-1)/2

若f(x+s, y+t)不在原图内,补0

平滑线性滤波器

滤波过程

分母为滤波器模板和

代码实现

 int is_in_array(short x, short y, short height, short width)
{
if (x >= && x < width && y >= && y < height)
return ;
else
return ;
} /*
* element
* v0 v1 v2
* v3 v4 v5
* v6 v7 v8
*
*/
void filtering(short** in_array, short** out_array, long height, long width)
{
short value[]; /* linear filtering */
short sum;
for (int i = ; i < ARRAY_SIZE; i++)
for (int j = ; j < ARRAY_SIZE; j++)
sum += average[i][j]; for (int i = ; i < height; i++){
for (int j = ; j < width; j++){
value[] = is_in_array(j-, i-, height, width) ? in_array[i-][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i-, height, width) ? in_array[i-][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i-, height, width) ? in_array[i-][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i, height, width) ? in_array[i][j-] : ;
value[] = in_array[i][j];
value[] = is_in_array(j+, i, height, width) ? in_array[i][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i+, height, width) ? in_array[i+][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i+, height, width) ? in_array[i+][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i+, height, width) ? in_array[i+][j+] : ; /* linear filtering */
out_array[i][j] = (value[] * average[][] + value[] * average[][] + value[] * average[][] +
value[] * average[][] + value[] * average[][] + value[] * average[][] +
value[] * average[][] + value[] * average[][] + value[] * average[][]) / sum; }
}
}

原图

模板

结果

可以看出线性滤波器会较大程度地影响原图,降低对比度,对与图片右上角的噪声没有明显的去除效果

统计排序(非线性)滤波器

中值滤波器

中值滤波器对处理脉冲噪声非常有效,这种噪声被称为椒盐噪声

实现方法:取该像素某邻域中值(本次测试取3*3)

代码实现

 short mid_val(short* a, short num)
{
short temp; for (int i = ; i < num; i++)
{
temp = a[i];
int j = i;
for (; j > && a[j - ] > temp; j--)
a[j] = a[j - ];
a[j] = temp;
} return a[num/];
}
int is_in_array(short x, short y, short height, short width)
{
if (x >= && x < width && y >= && y < height)
return ;
else
return ;
} /*
* element
* v0 v1 v2
* v3 v4 v5
* v6 v7 v8
*
*/
void filtering(short** in_array, short** out_array, long height, long width)
{
short value[]; for (int i = ; i < height; i++){
for (int j = ; j < width; j++){
value[] = is_in_array(j-, i-, height, width) ? in_array[i-][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i-, height, width) ? in_array[i-][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i-, height, width) ? in_array[i-][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i, height, width) ? in_array[i][j-] : ;
value[] = in_array[i][j];
value[] = is_in_array(j+, i, height, width) ? in_array[i][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i+, height, width) ? in_array[i+][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i+, height, width) ? in_array[i+][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i+, height, width) ? in_array[i+][j+] : ; /* median filtering */
out_array[i][j] = mid_val(value, ); }
}
}

锐化空间滤波器

一阶微分

二阶微分

二阶微分在增强细节方面比一阶微分好很多,适合锐化图像

使用二阶微分进行图像锐化-拉普拉斯算子

代码实现

 void filtering(short** in_array, short** out_array, long height, long width)
{
short value[]; for (int i = ; i < height; i++){
for (int j = ; j < width; j++){
value[] = is_in_array(j-, i-, height, width) ? in_array[i-][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i-, height, width) ? in_array[i-][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i-, height, width) ? in_array[i-][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i, height, width) ? in_array[i][j-] : ;
value[] = in_array[i][j];
value[] = is_in_array(j+, i, height, width) ? in_array[i][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i+, height, width) ? in_array[i+][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i+, height, width) ? in_array[i+][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i+, height, width) ? in_array[i+][j+] : ; /* sharpening filtering */
out_array[i][j] = value[] * sharpen[][] + value[] * sharpen[][] + value[] * sharpen[][] +
value[] * sharpen[][] + value[] * sharpen[][] + value[] * sharpen[][] +
value[] * sharpen[][] + value[] * sharpen[][] + value[] * sharpen[][];
out_array[i][j] += in_array[i][j];
if (out_array[i][j] < )
out_array[i][j] = ;
else if (out_array[i][j] > 0xff)
out_array[i][j] = 0xff; }
}
}

原图

锐化

使用一阶微分对(非线性)图像锐化-梯度

实现边缘增强

算法实现

 int is_in_array(short x, short y, short height, short width)
{
if (x >= && x < width && y >= && y < height)
return ;
else
return ;
} /*
* element
* v0 v1 v2
* v3 v4 v5
* v6 v7 v8
*
*/
void filtering(short** in_array, short** out_array, long height, long width)
{
short value[]; for (int i = ; i < height; i++){
for (int j = ; j < width; j++){
value[] = is_in_array(j-, i-, height, width) ? in_array[i-][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i-, height, width) ? in_array[i-][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i-, height, width) ? in_array[i-][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i, height, width) ? in_array[i][j-] : ;
value[] = in_array[i][j];
value[] = is_in_array(j+, i, height, width) ? in_array[i][j+] : ;
value[] = is_in_array(j-, i+, height, width) ? in_array[i+][j-] : ;
value[] = is_in_array(j, i+, height, width) ? in_array[i+][j] : ;
value[] = is_in_array(j+, i+, height, width) ? in_array[i+][j+] : ; /* sharpening using grad */
out_array[i][j] = (short)abs(value[] * soble1[][] + value[] * soble1[][] + value[] * soble1[][] +
value[] * soble1[][] + value[] * soble1[][] + value[] * soble1[][] +
value[] * soble1[][] + value[] * soble1[][] + value[] * soble1[][]) +
(short)abs(value[] * soble2[][] + value[] * soble2[][] + value[] * soble2[][] +
value[] * soble2[][] + value[] * soble2[][] + value[] * soble2[][] +
value[] * soble2[][] + value[] * soble2[][] + value[] * soble2[][]);
}
}
}

原图

边缘图

边缘增强

如果卷积和大于用户选择的的阈值,值为该和,否则,值为原图灰度值,选阈值为200

仅需在上述代码中添加

 /* edge enhancement */
if (out_array[i][j] < )
out_array[i][j] = ;
else if (out_array[i][j] > 0xff)
out_array[i][j] = 0xff;
else if (out_array[i][j] > )
;
else
out_array[i][j] = in_array[i][j];

边缘增强图

c语言数字图像处理(五):空间滤波的更多相关文章

  1. c语言数字图像处理(三):仿射变换

    仿射变换及坐标变换公式 几何变换改进图像中像素间的空间关系.这些变换通常称为橡皮模变换,因为它们可看成是在一块橡皮模上印刷一幅图像,然后根据预定的一组规则拉伸该薄膜.在数字图像处理中,几何变换由两个基 ...

  2. c语言数字图像处理(九):边缘检测

    背景知识 边缘像素是图像中灰度突变的像素,而边缘是连接边缘像素的集合.边缘检测是设计用来检测边缘像素的局部图像处理方法. 孤立点检测 使用<https://www.cnblogs.com/Gol ...

  3. c语言数字图像处理(二):图片放大与缩小-双线性内插法

    图像内插 假设一幅大小为500 * 500的图像扩大1.5倍到750 * 750,创建一个750 * 750 的网格,使其与原图像间隔相同,然后缩小至原图大小,在原图中寻找最接近的像素(或周围的像素) ...

  4. c语言数字图像处理(一):bmp图片格式及灰度图片转换

    本篇文章首先介绍了bmp图片格式,主要参考wiki上的内容,包括bmp文件的存储方式,对于一些常见的bmp文件格式都给了例子,并且对8位 16位RGB555 16位RGB565格式的bmp文件进行了简 ...

  5. c语言数字图像处理(十):阈值处理

    定义 全局阈值处理 假设某一副灰度图有如下的直方图,该图像由暗色背景下的较亮物体组成,从背景中提取这一物体时,将阈值T作为分割点,分割后的图像g(x, y)由下述公式给出,称为全局阈值处理 多阈值处理 ...

  6. c语言数字图像处理(八):噪声模型及均值滤波器

    图像退化/复原过程模型 高斯噪声 PDF(概率密度函数) 生成高斯随机数序列 算法可参考<http://www.doc.ic.ac.uk/~wl/papers/07/csur07dt.pdf&g ...

  7. c语言数字图像处理(七):频率域滤波

    代码运行了两个小时才出的结果,懒得测试了,这一部分先鸽了,等对DFT算法进行优化后再更

  8. c语言数字图像处理(六):二维离散傅里叶变换

    基础知识 复数表示 C = R + jI 极坐标:C = |C|(cosθ + jsinθ) 欧拉公式:C = |C|ejθ 有关更多的时域与复频域的知识可以学习复变函数与积分变换,本篇文章只给出DF ...

  9. c语言数字图像处理(四):灰度变换

    灰度变换 灰度变换函数 s = T(r)   其中r为输入图像在(x, y)点处的灰度值,s为输出图像在(x, y)点处的灰度值 灰度变换的作用 上图所示的两幅T(s)函数的图像曲线,第一幅图可以增强 ...

随机推荐

  1. U-Mail邮件群发触发器功能助力营销自动化

    小编在朋友圈看到的人工智能讨论越来越多,越来越多的上班族惶恐不安,担心自己的饭碗不保将被人工智能所取代,这说明智能化.自动化正成为各行业的趋势,营销也概莫能外.营销的自动化意味着将大大节省从业人员的精 ...

  2. MySQL知识总结(四)二进制日志

    1 定义 bin-log日志记录了所有的DDL和DML的语句,但不包括查询的语句,语句以事件的方式保存,描述了数据的更改过程,此日志对发生灾难时数据恢复起到了极为重要的作用. 2 开启 mysql默认 ...

  3. JDK源码学习LinkedList

    LinkedList是List接口的子类,它底层数据结构是双向循环链表.LinkedList还实现了Deque接口(double-end-queue双端队列,线性collection,支持在两端插入和 ...

  4. Golang格式化小结

    Golang的格式化使用了与c.python等语言类似的风格,但是更加丰富和通用.格式化函数在fmt包中,如:fmt.Printf,fmt.Fprintf,fmt.Sprintf,fmt.Printl ...

  5. 3942: [Usaco2015 Feb]Censoring

    3942: [Usaco2015 Feb]Censoring Time Limit: 10 Sec Memory Limit: 128 MB Submit: 964 Solved: 480 [Subm ...

  6. 【vue】跟着老马学习vue-数据双向绑定

    学习了node.js教程,只能说是有了一定的了解,之前也了解了webpack和es6的核心内容,也看过vue2.0的官网教程,并结合视频看过项目,但是理解和运用仍然存在很多问题,接下来的一段时间,跟着 ...

  7. 【转】Android 4.0 Launcher2源码分析——启动过程分析

    Android的应用程序的入口定义在AndroidManifest.xml文件中可以找出:[html] <manifest xmlns:android="http://schemas. ...

  8. 743. Network Delay Time

    题目来源: https://leetcode.com/problems/network-delay-time/ 自我感觉难度/真实难度: 题意: 分析: 自己的代码: class Solution: ...

  9. PAT乙级1033

    1033 旧键盘打字 (20 分)   旧键盘上坏了几个键,于是在敲一段文字的时候,对应的字符就不会出现.现在给出应该输入的一段文字.以及坏掉的那些键,打出的结果文字会是怎样? 输入格式: 输入在 2 ...

  10. beta冲刺后续讨论

    目录 组员:胡绪佩 组员:何家伟 组员:黄鸿杰 组员: 翟丹丹 组员:周政演 组员:胡青元 组员:庄卉 组员:刘恺琳 组员:何宇恒 组员:刘一好 组员:葛家灿 组员:胡绪佩 总结 通过这次的Beta版 ...