數字影象處理—影象高斯模糊運算直觀解釋
二維高斯函式:
其影象為:
設一幅影象為I=f(x,y),I表示影象的灰度值,定義運算:
表示對影象I=f(x,y)進行卷積運算,其中卷積核就是高斯函式,函式L表示通過運算子對G和f進行某種規則XXOO得到的一新函式。實際上運算後的影象L就是被高斯函式模糊過的影象。到這裡別管卷積運算是神馬,你只要知道符號*表示一種運算規則,只要通過這個規則(後面開始解釋)就行。
學過高數的應該要看懂下面這個東西:
看不懂回去面壁思過去 -_-#
這意味著二維高斯函式在每一點(x,y)對應著一個權值,這些權值之和恰好等於1。
公式(2)的含義實際上就是在一個畫素點(x,y)處,把高斯函式影象的中心點對準(x,y)
說了半天,嘛意思?
用大白話說,就是點(x,y)最後的畫素值應該是其周圍每個畫素點都貢獻了一定的值,再將這些值進行疊加得來的,越靠近點(x,y),其貢獻的值越多,當然點(x,y)自己本身貢獻的值一定是最多的(因為權重是最大的)。越遠離點(x,y)的畫素點則貢獻的值就越小(因為權重小)。
寫成表示式就是這個樣子,這也就是公式(2)的離散形式:
m,n為整數,對於影象來說,(x,y)當然也得為整數啦~
這個 h 的值到底取多少合適呢?不用擔心,大牛們已經為我們計算好了:
h=3σ
對於半徑超過3σ距離以外的點,G(m,n)這個權值幾乎快要等於0了,從前面的函式影象可以看到,周圍一大片幾乎已經貼到座標平面上了,只有中間突起比較顯眼。這就是大家常說的3σ原則。
當你的選取的越大的時候(高斯函式影象整個變胖變矮了),影象被模糊的越厲害,直觀上看就是靠近點(x,y)的畫素點貢獻值相對以前來說變小了,反而那些遠離(x,y)點的畫素點貢獻值反而變大了。
每次我們在計算高斯卷積時,事先都先根據設定好的σ