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
- IDEA高颜值之最吸引小姐姐插件集合!让你成为人群中最靓的那个崽!
经常有小伙伴会来找TJ君,可能觉得TJ君比较靠谱,要TJ君帮忙介绍女朋友.TJ君一直觉得程序猿是天底下最可爱的一个群体,只不过有时候不善于表达自己的优秀,所以TJ君今天准备介绍几款酷炫实用的IDEA插 ...
- Shell中单引号和双引号的区别
1.创建一个test.sh文件 vim test.sh 在文件中添加如下内容 #!/bin/bash do_date=$1 echo "$do_date" echo '$do_da ...
- HTML5 之 FileReader 的使用 (二) (网页上图片拖拽并且预显示可在这里学到) [转载]
转载至 : http://www.360doc.com/content/14/0214/18/1457948_352511645.shtml FileReader 资料(英文): https://de ...
- Activity 详解
1.活动的生命周期 1.1.返回栈 Android是使用任务(Task)来管理活动的,一个任务就是一组存放在栈里的活动的集合,这个栈也被称作返回栈.栈是一种先进后出的数据结构,在默认情况下,每当我们启 ...
- spring注解-扩展原理
AnnotationConfigApplicationContext(IOC容器)的有参构造方法中,在refresh()里对这些组件进行初始化 BeanPostProcessor bean后置处理器, ...
- 【Linux】【Services】【NetFileSystem】Samba
1. 简介 1.1. 背景:case is initiative by 某windows无良人事,需求是需要一整块4T的硬盘,由于ESXi5最大支持一块盘是2T大小,而且不可以使用windows动态卷 ...
- Spring Boot,Spring Cloud,Spring Cloud Alibaba 版本选择说明以及整理归纳
前言 本文的核心目的: 1.方便自己以后的查找,预览,参考 2.帮助那些不知道如何选择版本的朋友进行指引,而不是一味的跟风网上的版本,照抄. Spring Boot 版本 版本查询: https:// ...
- 【Matlab】线性调频信号LFM 仿真
[知识点] 生成序列 i = a:step:b 举例: i = 1:1:9 画图(子图) subplot(m,n,p)或者subplot(m n p) 总结起来就是,画一个m行n列的图. p表示在第p ...
- 2、Spring的IOC标签介绍以及实例
一.Spring_ioc配置文件bean标签介绍 1. bean标签 名称:bean 类型:标签 归属:beans标签 作用:定义spring中的资源,受此标签定义的资源将受到spring控制 格式: ...
- cmd窗口连接mongodb服务端
1----->配置环境变量,将mongodb\bin目录配置到path 2----->打开cmd窗口,进入到bin目录,测试mongodb服务端是否在运行:net start mongod ...