双边滤波器的原理及实现

最新推荐文章于 2025-08-07 14:57:01 发布

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本文介绍了双边滤波器的概念，它是一种保边去噪的滤波器，结合了空间距离和像素差值的滤波效果。与高斯滤波器和α-截尾均值滤波器进行对比，并提供了MATLAB实现代码。最后，给出了相关参考资料链接。

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双边滤波器是什么？

双边滤波（Bilateral filter）是一种可以保边去噪的滤波器。之所以可以达到此去噪效果，是因为滤波器是由两个函数构成。一个函数是由几何空间距离决定滤波器系数。另一个由像素差值决定滤波器系数。可以与其相比较的两个filter：高斯低通滤波器(http://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_filter)和α-截尾均值滤波器（去掉百分率为α的最小值和最大之后剩下像素的均值作为滤波器），后文中将结合公式做详细介绍。

双边滤波器中，输出像素的值依赖于邻域像素的值的加权组合，

权重系数w(i,j,k,l)取决于定义域核

和值域核

的乘积

同时考虑了空间域与值域的差别，而Gaussian Filter和α均值滤波分别只考虑了空间域和值域差别。

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双边滤波器的实现（MATLAB）：function B = bfilter2(A,w,sigma)

% Douglas R. Lanman, Brown University, September 2006.
% dlanman@brown.edu, http://mesh.brown.edu/dlanman

具体请见function B = bfltGray(A,w,sigma_d,sigma_r)函数说明。

%简单地说:%A为给定图像，归一化到[0,1]的矩阵%W为双边滤波器（核）的边长/2%定义域方差σd记为SIGMA(1),值域方差σr记为SIGMA(2)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Pre-process input and select appropriate filter.function B = bfilter2(A,w,sigma)% Verify that the input image exists and is valid.if ~exist('A','var') || isempty(A)   error('Input image A is undefined or invalid.');endif ~isfloat(A) || ~sum([1,3] == size(A,3)) || ...      min(A(:)) < 0 || max(A(:)) > 1   error(['Input image A must be a double precision ',...          'matrix of size NxMx1 or NxMx3 on the closed ',...          'interval