[OpenCV] Image Processing – Spatial Filtering

“利用给定像素周围的像素的值决定此像素的最终的输出值“

教学效果：

策略：1. 拉普拉斯，突出小细节；. 梯度，突出边缘；. 平滑过的梯度图像用于掩蔽；. 灰度变换，增加灰度动态范围。

扩展阅读：

使用模糊技术进行 灰度变换 和 空间滤波 。

线性空间滤波

Some neighborhood operations (邻域算子):

(a) original image;

(b) blurred;

(c) sharpened;

(d) smoothed with edge-preserving filter;

(e) binary image;

(f) dilated;

(g) distance transform;

(h) connected components.

空间相关与卷积

离散单位冲击

一个函数与离散单位冲击相关，在该冲击位置产生这个函数的一个翻转版本。

一维卷积：R = g*f二维卷积：R = G**H

扩展到二维图像 (二维滤波器)

卷积后重现了了卷积核的内容。

二维相关与卷积

w：脉冲响应函数

叠加原理 & 位移不变性原理

移不变线性系统对激励的响应可以由卷积得到。

可分离的滤波

核函数是否可分离？

谈谈SVD和LSA

数学问题，待续。。。

常用的滤波器

模糊核（平滑核）或低通核（通过较低频信号衰减较高频信号）

1. 减少高频噪声。
2. 通过非锐化掩模处理，对图像进行锐化。

度量效果？傅立叶分析查看频率响应。待续。。。

线性滤波算子的其他功能：

- 边缘处理的预处理阶段，例如Sobel算子。
- 兴趣点检测，例如角点检测器。

高斯滤波

　　如果不是高斯噪声，怎么办？

中值滤波（统计排序滤波器）

　　散离噪声通常位于邻域内正确值的两端。

(a) original image with Gaussian noise; (b) Gaussian filtered; (c) median filtered; (d) bilaterally filtered;(e) original image with shot noise;     (f) Gaussian filtered; (g) median filtered; (h) bilaterally filtered.

中值滤波、阿尔法截尾法中值滤波、加权法中值滤波。

滤波器大的保边效果好！而高斯滤波对边缘不好。但中值也好不到哪里去，对裂痕的平滑效果不好。

中值滤波适合去除椒盐噪声。