二值化图每一个像素值不是1就是0
灰度图的像素值是(0~255),只有一个通道(单通道),RGB都相等。
彩色图RGB都有值,是三个通道的,如果用向量【组】来表示的话,彩色图的特征是灰度图的三倍。
拿到下面的图片,我们应该怎样对他进行去燥呢?
让我们把每个像素替换成其邻域的加权平均数,进行去燥,这种方法由此可以引出卷积。
卷积操作其实就是每次取一个特定大小的矩阵F(蓝色矩阵中的阴影部分),然后将其对输入X(图中蓝色矩阵)依次扫描并进行内积(加权平均)的运算过程。
卷积需要先进行翻转再计算,而相关不需要翻转,但由于很多情况下卷积核都是对称矩阵,所以就省略了这一步。
(不考虑边界填充)
用这个卷积核来计算得到的是原图,无变化
用这个卷积核来计算得到的是 原图左移一个像素 。 故任何一个平移操作都可以用卷积来实现。
用这个卷积核来计算得到的是 平滑/去噪 。
用这个卷积核来计算得到的是 锐化 。
图像处理中,对一幅图像进行滤波处理,若选用的频域滤波器具有陡峭的变化,则会使滤波图像产生“振铃”,所谓“振铃”,就是指输出图像的灰度剧烈变化处产生的震荡,就好像钟被敲击后产生的空气震荡。如下图:
高斯模板的特点:离中心权值越大,离分散权值越小,故可以解决振铃现象。
当定义好
σ
\sigma
σ以后,
G
σ
G_\sigma
Gσ就可以求出,进而可以得到该图片的滤波核,然后进行归一化,最后得到高斯核。
一般我们将滤波核的大小和 σ \sigma σ定为以下关系:H,W = 2× σ \sigma σ+1,比如 σ \sigma σ=1,则大小为7×7
故产生高斯模板的过程:
当滤波核的大小一样时, σ \sigma σ越大,滤波越强
当
σ
\sigma
σ固定时,归一化不一样,由于归一化是
G
σ
G_\sigma
Gσ除以总
G
σ
G_\sigma
Gσ,所以滤波核的大小越小,滤波越强
经验法则:一般将滤波器的半宽设置为3
σ
\sigma
σ左右
一个大高斯核去卷积一个图形,可以用两个小高斯核对一个图形连续卷积两次。
高斯可以进行分解
为什么高斯需要将大核分解成小核?
答:加速
分解的步骤:
f
(
x
,
y
)
=
f
~
(
x
,
y
)
⏞
Ideal Image
+
η
(
x
,
y
)
⏞
Noise process
f(x, y)=\overbrace{\tilde{f}(x, y)}^{\text {Ideal Image }}+\overbrace{\eta(x, y)}^{\text {Noise process }}
f(x,y)=f~(x,y)
Ideal Image +η(x,y)
Noise process
该噪声由0均值 标准差为
σ
\sigma
σ的高斯分布里面采样出来的。
对于噪声(标准差 σ \sigma σ)比较小的,可以用高斯模板比较小(滤波核里面的 σ \sigma σ)来滤波…(比较大就相反即可)
高斯模板不能去掉椒盐噪声,故使用中值滤波。
中值滤波按照以下方式求解:
可以看出中值滤波对椒盐噪声有作用!
中值滤波后的点来自原图像的点,但高斯滤波是加权平均原图像的点,故高斯滤波后的点不是来着原图像的点。
【注】该笔记的图片和内容来自B站北京邮电大学 鲁鹏老师的《计算机视觉》,链接如下:北京邮电大学 鲁鹏老师《计算机视觉》