图像滤波是一种十分常见的图像处理手段。通常,你可以认为相邻位置像素是紧密联系的,它们共同来显示对某个物体,图像滤波则通过运算来排除图像中和周围相差大的像素。当然,这并不是绝对的, 有时候你为了评估图像的质量,也会将这些“特立独行”的像素作为选取的目标 。无论你采用什么方法,记住你要的目标就行,有时候你的目标可能是别人的背景。
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滤波常常会使得图像变得模糊(非绝对),那么,为什么你需要将一幅清晰的图像变得模糊呢?下面的例子应该可以解释。
高斯滤波采用满足正态分布的核模板,其参数的主要参数是标准差σ,代表核的离散程度,σ值越小,模板中心系数与边缘系数差越大,平滑的程度越小。
高斯滤波对图像采集过程中由于不良照明/高温引起的传感器噪声信号有较好的效果,消除了图像中的高频信号。
由于得到的是一维的Gaussian Kernel,你可以采用下面的方式转为二维的
为了便于直观感受高斯滤波的效果,使用Canny算子来提取轮廓对比,你可以试试在特征提取前加高斯滤波对比。
补充说明:对于均值滤波,你也可以使用cv2.boxFilter(src, ddepth, ksize[, dst[, anchor[, normalize[, borderType]]]])来实现,需要将normalize设置为True,当设置normalize为False时,实现的是将kernel内像素相加,官方文档做出的描述为:
中值滤波对图像中的脉冲型(椒盐等)噪声信号处理效果好,当 你的应用场景存在这种颗粒感的噪声信号时,中值滤波会是一种很好的选择 。它,选取kernel区域内像素点集的中值最为锚点的像素值,对类似投票机制中的最高分(高灰阶点)和最低分(过低灰阶点)影响有很好的抑制作用。
如果你的应用涉及到图像美化,双边滤波可以初步达到你的期望,关于双边滤波,这里不做展开,由你来探索,其函数参数信息如下。
对于opencv-python的图像滤波部分有问题欢迎留言, Have Fun With OpenCV-Python, 下期见。
如何用python实现图像的一维高斯滤波器
现在把卷积模板中的值换一下,不是全1了,换成一组符合高斯分布的数值放在模板里面,比如这时中间的数值最大,往两边走越来越小,构造一个小的高斯包。实现的函数为cv2.GaussianBlur()。对于高斯模板,我们需要制定的是高斯核的高和宽(奇数),沿x与y方向的标准差(如果只给x,y=x,如果都给0,那么函数会自己计算)。高斯核可以有效的出去图像的高斯噪声。当然也可以自己构造高斯核,相关函数:cv2.GaussianKernel().
import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
img = cv2.imread(‘flower.jpg‘,0) #直接读为灰度图像
for i in range(2000): #添加点噪声
temp_x = np.random.randint(0,img.shape[0])
temp_y = np.random.randint(0,img.shape[1])
img[temp_x][temp_y] = 255
blur = cv2.GaussianBlur(img,(5,5),0)
plt.subplot(1,2,1),plt.imshow(img,‘gray‘)#默认彩色,另一种彩色bgr
plt.subplot(1,2,2),plt.imshow(blur,‘gray‘)
borderType= None)函数
此函数利用高斯滤波器平滑一张图像。该函数将源图像与指定的高斯核进行卷积。
src:输入图像
ksize:(核的宽度,核的高度),输入高斯核的尺寸,核的宽高都必须是正奇数。否则,将会从参数sigma中计算得到。
dst:输出图像,尺寸与输入图像一致。
sigmaX:高斯核在X方向上的标准差。
sigmaY:高斯核在Y方向上的标准差。默认为None,如果sigmaY=0,则它将被设置为与sigmaX相等的值。如果这两者都为0,则它们的值会从ksize中计算得到。计算公式为:
borderType:像素外推法,默认为None(参考官方文档 BorderTypes
)
在图像处理中,高斯滤波主要有两种方式:
1.窗口滑动卷积
2.傅里叶变换
在此主要利用窗口滑动卷积。其中二维高斯函数公式为:
根据上述公式,生成一个3x3的高斯核,其中最重要的参数就是标准差 ,标准差 越大,核中心的值与周围的值差距越小,曲线越平滑。标准差 越小,核中心的值与周围的值差距越大,曲线越陡峭。
从图像的角度来说,高斯核的标准差 越大,平滑效果越不明显。高斯核的标准差 越小,平滑效果越明显。
可见,标准差 越大,图像平滑程度越大
参考博客1:关于GaussianBlur函数
参考博客2:关于高斯核运算
文章标题:python滤波核函数 python滤波器信号处理
URL地址:https://www.cdcxhl.com/article44/dogipee.html
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