【图像处理】三种边缘保持的滤波器（双边，引导，加权最小二乘）

最新推荐文章于 2025-06-25 13:01:25 发布
最新推荐文章于 2025-06-25 13:01:25 发布
阅读量1.6w 收藏 35
点赞数 6
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 计算机视觉 图像处理与医学图像处理 文章标签： 图像处理
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LG1259156776/article/details/51816875
本文探讨了图像处理中的边缘保持滤波技术，包括双边滤波器、引导滤波器和加权最小二乘方法。双边滤波结合空间和强度相似性权重实现平滑与边缘保持；引导滤波通过线性表示和最小化方法保持边缘；加权最小二乘则以梯度为正则项，确保平滑与边缘保持的平衡。文中提到，这些方法的实现可在指定代码库中找到。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

这里写图片描述
这里写图片描述
这里写图片描述

从原理上分析，这几种滤波器没有太大的差别，都是基于最基本的思想：在梯度比较大的地方（edges）实现preserve，要求尽量不进行平滑，最好是输出与输入一样；而在梯度比较小的地方，尽量的平滑一下，输入与输出可以有稍大的不同！

那么从这个原理出发，我们来推导双边滤波和引导滤波：
这里写图片描述

对于双边滤波的话，将spatial kernel（也就是gaussian kernel）与range kernel（也就是intensity的相似

了解本专栏 订阅专栏 解锁全文
数字图像处理Python语言实现-图像增强-加权最小二乘滤波(WLS)
视觉与物联智能
11-19 3063
加权最小二乘滤波(Weighted Least Squares Filter) 加权最小二乘滤波(Weighted Least Squares Filter) 1. 前言 2. 加权最小二乘滤波(WSL)描述 3. 代码实现 1. 前言 加权最小二乘滤波（WSL）是经典保边滤波器的一种。由于双边滤波（BF）算法无法在多尺度上提取到很好的细节信息，可能会出现伪影的情况。加权最小二乘滤波目的即是使得结果图像 与原始图像经过平滑后尽量相似，但是在边缘部分尽量保持原状。 2. 加权最小二乘滤波(WSL
46、基于边缘保留滤波器的高动态范围（HDR）图像多尺度分解
最新发布
2w3e4r5t6y的博客
07-06 19
本博文探讨了基于边缘保留滤波器的高动态范围（HDR）图像多尺度分解方法。文章介绍了HDR图像处理的基本流程，重点分析了常见的色调映射方法及其局限性，并详细比较了局部优化和全局优化两类边缘保留滤波器的原理、优缺点及性能表现。通过性能指标对比，为不同应用场景下滤波器的选择提供了参考依据，并提出了未来的研究方向。
机器视觉三大保边滤波
qq_36786800的博客
02-21 1063
机器视觉三大保边滤波
双边滤波器（Bilateral Filter）保护边缘的平滑滤波器及matlab例子
zhengtu009的专栏
03-23 1万+
原理 滤波器是图像处理和计算机视觉中最基础的运算。而Bilateral Filter又是十分经典的一种滤波器，这主要得益于它的一个突出的特点，就是对图像进行平滑时，能进行边缘保护。 而Bilateral Flter的这个特性主要是因为他在平滑滤波时同时考虑了像素间的几何距离和色彩距离。 下面将详细具体讲述原因。 通俗的讲，对图像进行滤波就是一个加权平均的运算过程，滤波后图像中的每个像素点都
MATLAB实现引导滤波器实战教程
weixin_42506884的博客
06-25 905
引导滤波器是一种有效的图像处理工具，主要用于图像去噪、边缘保护和细节恢复等任务中。它基于局部线性模型，将图像分解为基础层和平滑层，既能去除图像中的噪声，又可以保留边缘信息和细节特征。引导滤波器在处理过程中，通过引导图像和输入图像之间的相关性，能够更好地保留图像的边缘信息。此外，与传统滤波器相比，引导滤波器的优势在于其可以自适应地根据引导图像调整过滤器的作用区域和强度，使其在处理不同类型的图像时表现更加灵活。MATLAB代码实现引导滤波器一般遵循以下结构：1. 初始化滤波器参数。
Opencv学习（二）-七种保边滤波器算法
学霸家有事的博客
07-20 1万+
整理：         之前在博客里对 中值滤波、均值滤波、高斯滤波、双边滤波等进行了整理，其中双边滤波器为保边滤波器。保边滤波器是指在滤波过程中能够有效的保留图像中的边缘信息的一类特殊滤波器，讲这方面的博客也不少，但比较杂和乱，所以整理一下。          整理了包含五种较为常用的保边滤波算法和选择性模糊、表面模糊这两种有不错效果的算法，总共整理了七种算法，提供了算法原理及代码链接。 ...
加权最小二乘(WLS)图像滤波原理剖析及代码解读(并以人脸磨皮示例)
u014230360的博客
07-28 1万+
最小二乘滤波器是一种保边滤波器，其目标是是滤波结果尽可能接近原图，同时在梯度较小区域尽可能平滑，而强梯度的边缘部分尽可能保持。记原图为，待求解的滤波结果为，、分别为x和y方向梯度的权值矩阵，则损失函数可表示为： 其中，为像素点坐标。 其矩阵形式为: 其中，、为图像的向量表示。设图像大小为，令，则其为的列向量。、为的对角权值矩阵，、为 离散差分算子的矩阵表示。令导数为0，可得优化目标的解满足的方程： 其中， 很多人不明白差分算子的矩阵表示到底是怎么回事，这里就给大家简单介绍一..
计算机视觉——加权最小二乘（WLS）滤波器
CodeTutor
05-04 1万+
Edge-Preserving Decompositions for Multi-Scale Tone and Detail Manipulation Zeev Farbman, Raanan Fattal, Dani Lischinski, Richard Szeliski Acm Transactions on Graphics , 2008 在关于人脸试妆的论文Digital Face M
基于最小二乘滤波WLS和快速双边滤波显示HDR图像 Matlab
06-28
最小二乘滤波(WLS)和快速双边滤波都是边缘保持的平滑滤波器，可以用于分离图像的基础层（低频信息）和细节层（高频信息），然后对基础层进行压缩，最后与细节层合并得到适合显示的图像。###2.最小二乘滤波(WLS)实现...
【图像处理·实验三】matlab 去除人脸图像中的雀斑，人脸美白
01-24
实验中使用了多种图像处理算法，包括表面模糊、双边滤波、快速双边滤波、L0 范数平滑滤波器和加权最小二乘 WLS 滤波器等。 一、实验内容 1. 去除人脸图像中的雀斑 2. 去除图像中的背景和水印 二、实验目的 1. ...
GNSS说第（二）讲----加权最小二乘法（WLS）相关概念及基本步骤解析
十八与她的博客
04-15 2万+
因为在第一讲中GNSS说第(一)讲—基于RTKLIB的GPS / BDS联合单点定位性能评估，我们提到了加权最小二乘法，因此本讲中我们主要阐述一下加权最小二乘法得基本原理和相关概念： 概念： 1、正定矩阵（positive definite matrix）： 设M是n阶方阵，如果对任何非零向量z，都有Z^TMZ> 0，其中Z^T 表示z的转置，就称M为正定矩阵 加权正定矩阵: 若M为权阵，则称M为加权正定矩阵 2、协方差矩阵（covariance matrix）： 在统计学与概率论中，协方差矩阵的每个
WLS 加权最小二乘
04-17
主要是关于WLS的源程序代码编写，加权最小二乘法主要用于信息融合
图像复原之约束最小二乘方滤波
热门推荐
yi_tech_blog的博客
01-18 2万+
图像复原，简单讲，就是恢复图像本来的面貌，但由于各种原因如图像采集过程中出现的误差导致得到的数字图像不清晰，不是我们人眼看到的实物场景那样，因此需要采取技术手段去除图像的不清晰。约束最小二乘方滤波就是其中一种较好的方法。在维纳滤波那一篇讲过，维纳滤波要求未退化图像和噪声的功率谱必须是已知的，通常这两个功率谱很难估计，尽管用一个常数去估计功率谱比，然而并不总是一个合适的解。约束最小二乘方滤波要求噪声
【OpenCV基础】08. 边缘保留滤波EPF
Cziii的博客
11-13 319
边缘保留滤波，实质上是区分高斯模糊的做法，将相对于差别较大的像素点区域进行区分（即，边缘是像素差异最大的地方），而非一统地取权重。无论是均值还是高斯都是属于模糊卷积，模糊之后图像的边缘信息不复存在。
加权最小二乘滤波用于一维数据平滑（附MatLab版和C++版源码）
u014230360的博客
02-24 6120
好久没写博客了。过去的一年很忙，公司对保密要求也很严格，绝大多数的技术成果都无法公开，有些还是个人的得意之作，不得不说是件非常遗憾的事儿。最近想改进先前开发的轮廓变形技术，需要对一维数据进行平滑，以得到更加理想的平滑轮廓，联想到以前介绍加权最小二乘变形的文章，对原程序做了点儿改动进行了实验，效果还挺满意。下面给大家分享一下。 原始的加权最小二乘滤波是用于处理二维图像的，且目的是为了滤除微弱边缘，保留较强边缘，因而给较强的梯度更大的权重，而给较小的梯度较大的权重。现在我们的目标...
基于加权最小二乘法的保边缘平滑滤波器（WLS）
风吹夏天的专栏
09-21 1万+
引言陆陆续续在计算摄影学接触了不少保边滤波器，其重要性自不必说，可以用在图像的增强，图像抽象画，高动态范围图像压缩，图像色调映射等。
边缘保留滤波（EPF）
qq_36783848的博客
03-14 3606
一、EPF 高斯模糊只考虑了权重，只考虑了像素空间的分布，没有考虑像素值和另一个像素值之间差异的问题，如果像素间差异较大的情况下（比如图像的边缘），高斯模糊会进行处理，但是我们不需要处理边缘，要进行的操作就叫做边缘保留滤波（EPF） 二、EPF的操作具体有两种做法： 1、高斯双边模糊（类似磨皮效果） def bi_demo(image): ''' 高斯双边模糊: #i...
基于加权最小二乘法的保边缘平滑滤波器（WLS），matlab程序自己编写，更直观
恰同学少年的博客
12-07 6908
clear all; g = double(imread('../images/barbara.png'))/255.0; lambda=1.0; alpha=1.2; [m, n]=size(g); smallNum = 0.0001; A_x = diff(log(g+eps), 1, 2); A_x = 1./(abs(A_x).^alpha + smallNum); A_x =
【拜小白opencv】33-平滑处理6——引导滤波/导向滤波（Guided Filter）
拜小白的成长之路，告别小白
09-15 1万+
常言道“温故而知新”，写此文章就是对自己目前学习内容的小小的总结与记录。 本文力求用最简洁的语言，详细的代码将此部分内容讲解清楚，但由于博主同样是刚刚接触OpenCV，或许表达上有些瑕疵，还望读者能够指教探讨，大家共同进步。 博主机器配置为：VS2013+opencv2.4.13+Win-64bit。 若本文能给读者带来一点点启示与帮助，我就很开心了。 ===============...
边缘保持滤波：双边滤波器与引导滤波器解析
"本文将深入探讨两种能够有效保持边缘信息的滤波器——双边滤波器和引导滤波器，它们都是在高斯滤波的基础上进行了改进，以避免传统高斯滤波器在图像平滑处理时丢失边缘细节的问题。" 在图像处理领域，滤波器是一种...
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

Zhang_P_Y

感谢支持

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值