SMOOTHING (LOWPASS) SPATIAL FILTERS
Gonzalez R. C. and Woods R. E. Digital Image Processing (Forth Edition).
import cv2
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
FILTERS
filters实际上就是通过一些特殊的kernel \(w\) 对图片进行如下操作:
\]
其中\(w(s, t) \in \mathbb{R}^{m \times n}, m=2a+1, n = 2b+1\).
注: 注意到上面会出现\(f(-1, -1)\)之类的未定义情况, 常见的处理方式是在图片周围加padding(分别为pad a, b), 比如补0或者镜像补.
用卷积的目的是其特别的性质:
- \(f * g = g * f\);
- \(f * (g * h) = (f * g) * h\);
- \(f * (g + h) = (f * g) + (g * h)\).
注: \(f, g, h\)应当形状一致 (或者每次卷积完同样进行padding).
特别的, 如果
\]
则
\]
可以显著降低计算量.
Box Filter Kernels
即
\]
img = cv2.imread("./pics/alphabeta.png")
img.shape
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 由于是截图, 先转成灰度图
plt.imshow(img, cmap='gray')

# 或者等价地用 cv2.blur(img, (m, n))
kernels = [np.ones((i, i)) / (i * i) for i in [3, 11, 21]]
imgs_smoothed = [cv2.filter2D(img, -1, kernel) for kernel in kernels]
fig, axes = plt.subplots(2, 2)
axes[0, 0].imshow(img, cmap='gray')
axes[0, 0].set_title("raw")
axes[0, 1].imshow(imgs_smoothed[0], cmap="gray")
axes[0, 1].set_title("3x3")
axes[1, 0].imshow(imgs_smoothed[1], cmap="gray")
axes[1, 0].set_title("11x11")
axes[1, 1].imshow(imgs_smoothed[2], cmap="gray")
axes[1, 1].set_title("21x21")
plt.tight_layout()
plt.show()

Lowpass Gaussian Filter Kernels
即
\]
高斯分布的特点是绝大部分集中于\((-3\sigma, +3\sigma)\)之间, 故一般\(w\)的大小选择为\((-6\sigma, +6\sigma)\), 需要注意的是, \(\sigma\)的选择和图片的大小息息相关.
imgs_smoothed = [cv2.GaussianBlur(img, ksize=ksize, sigmaX=sigma) for (ksize, sigma) in [((5, 5), 1), ((21, 21), 3.5), ((43, 43), 7)]]
fig, axes = plt.subplots(1, 4)
axes[0].imshow(img, cmap='gray')
axes[0].set_title("raw")
axes[1].imshow(imgs_smoothed[0], cmap="gray")
axes[1].set_title("5x5, 1")
axes[2].imshow(imgs_smoothed[1], cmap="gray")
axes[2].set_title("21x21, 3.5")
axes[3].imshow(imgs_smoothed[2], cmap="gray")
axes[3].set_title("43x43, 7")
plt.tight_layout()
plt.show()

Order-Statistic (Nonlinear) Filters
即\(g(x, y)\)由\((x, y)\)周围的点的一个某个顺序的值代替, 比如median.
imgs_smoothed = [cv2.medianBlur(img, ksize=ksize) for ksize in [3, 7, 15]]
fig, axes = plt.subplots(1, 4)
axes[0].imshow(img, cmap='gray')
axes[0].set_title("raw")
axes[1].imshow(imgs_smoothed[0], cmap="gray")
axes[1].set_title("3x3")
axes[2].imshow(imgs_smoothed[1], cmap="gray")
axes[2].set_title("7x7")
axes[3].imshow(imgs_smoothed[2], cmap="gray")
axes[3].set_title("15x15")
plt.tight_layout()
plt.show()

SMOOTHING (LOWPASS) SPATIAL FILTERS的更多相关文章
- SHARPENING (HIGHPASS) SPATIAL FILTERS
目录 Laplacian UNSHARP MASKING AND HIGHBOOST FILTERING First-Order Derivatives Roberts cross-gradient ...
- 【Duke-Image】Week_3 Spatial processing
Chapter_3 Intensity Transsformations and Spatial Filtering 灰度变换与空间滤波 Intensity transformation functi ...
- Image Processing and Analysis_8_Edge Detection:The Design and Use of Steerable Filters——1991
此主要讨论图像处理与分析.虽然计算机视觉部分的有些内容比如特 征提取等也可以归结到图像分析中来,但鉴于它们与计算机视觉的紧密联系,以 及它们的出处,没有把它们纳入到图像处理与分析中来.同样,这里面也有 ...
- EAC3 enhanced channel coupling
Enhanced channel coupling是一种spatial coding 技术,在传统的channel coupling的基础上添加了phase compensation, de-corr ...
- A simple test
博士生课程报告 视觉信息检索技术 博 士 生:施 智 平 指导老师:史忠植 研究员 中国科学院计算技术研究所 2005年1月 目 ...
- IIR filter design from analog filter
Analog filter和digital filter的联系: z变换与Laplace从数学上的关系为: 但这种关系在实际应用上不好实现,因此通常使用biliner transform(https: ...
- fMRI: spatial smoothing
Source: Brain voyager support Theoretical Background Spatial smoothing means that data points are av ...
- 【DIP, OpenCV】Some Kinds Of Image Smoothing Methodologies
In digital image processing(DIP), many methods are used in smoothing images in order to suppress noi ...
- Smoothing in fMRI analysis (FAQ)
Source: http://mindhive.mit.edu/node/112 1. What is smoothing? "Smoothing" is generally us ...
随机推荐
- mysql事务控制语言TCL
Transaction Control Language 事务控制语言 事务:一个或一组sql语句组成一个执行单元,这个执行单元作为不可分割的整体执行.如果某个语句执行错误,整个单元回滚到最初的状态. ...
- CR LF 的含义
可以参考: 转载于:https://www.cnblogs.com/babykick/archive/2011/03/25/1995977.html
- Oracle中分割逗号函数REGEXP_SUBSTR
最近优化FORM中的查询条件遇到某个字段可以选取多个值的问题,思路当然就是选取时将多个值通过某个符号拼接起来,查询数据的时候将拼接后的字符串按照符号分割开,在分割逗号的时候用到了一个新的方法REGEX ...
- [学习总结]4、Android的ViewGroup中事件的传递机制(一)
本文主要针对dispatchTouchEvent,onInterceptTouchEvent,onTouchEvent三个方法,通过简单的例子来简单的介绍下. 根据字面意思的理解,dispatchTo ...
- LINUX 安装增强 前置安装文件
yum install kernel yum install kernel-devel yum install gcc yum install make
- 3.0 rust 项目路径
$ rustc --versionrustc 1.44.0 (49cae5576 2020-06-01) 将代码存在到不同的文件 main.rs mod aa; fn main() { println ...
- 使用jquery完成抽奖图片滚动的效果
<!DOCTYPE html><html><head> <meta charset="UTF-8"> <title>jq ...
- java异常处理中throws和throw的使用
异常介绍: 运行时异常.非运行时异常 在编写可能会抛出异常的方法时,它们都必须声明为有异常. 一.throws关键字 1.声明方法可能抛出的异常: 2.写在方法名后面: 3.可声明抛出多个异常,异常名 ...
- nvm命令
1.安装node nvm install node版本 2.查看已安装版本 nvm list 3.切换node版本 nvm use node版本 4.查看版本 node -v
- < 转>Java 反射机制浅析
一.什么是反射: 反射的概念是由Smith在1982年首次提出的,主要是指程序可以访问.检测和修改它本身状态或行为的一种能力.这一概念的提出很快引发了计算机科学领 域关于应用反射性的研究.它首先被程序 ...