线性滤波与模糊

本文探讨了线性滤波在图像处理中的应用,重点讲解了模糊技术,包括方框滤波、均值滤波和高斯滤波。高斯滤波由于其加权平均特性,能有效消除噪声但可能损失图像细节。均值滤波则可能导致图像模糊。OpenCV提供了相应的函数实现这些滤波操作。

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一、模糊

与模糊对应的词汇是锐化。所以到现在有四个关联的词汇了:卷积,滤波,模糊和锐化。

我们先不考虑锐化,所以有:

  • 频率角度:模糊是为了削弱噪点的影响,而噪点通常是高频的
  • 滤波:使用滤波的手段,抑制高频,就可以削弱噪点的影响
  • 卷积:实现滤波作用的一种工具

然后再来考虑锐化:

  • 让滤波器能抑制低频和中频,通过高频,就能实现锐化

所以模糊还是锐化,得看滤波器是啥样子的。

噪点只是少数派,我们要以大局为重,因此小林会重点讲解模糊。

从数学角度看,滤波主要有线性邻域滤波和非线性滤波(下一话会讲)。

OpenCV中线性邻域滤波提供了三种:

  • 方框滤波:boxFilter函数
  • 均值滤波:blur函数
  • 高斯滤波:GaussianBlur函数

通常我们会对整幅图像进行模糊。当需要局部模糊时,可使用ROI。

二、方框滤波
使用下列的核与原图像卷积, \alpha 控制是否归一化(将值归算到0和1之间):

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