【视觉基础篇】12 # 如何使用滤镜函数实现美颜效果?2

简介: 【视觉基础篇】12 # 如何使用滤镜函数实现美颜效果?

像素化与 CSS 滤镜


如果只是按照某些特定规则改变一个图像上的所有像素,浏览器提供了更简便的方法:CSS滤镜。


<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>CSS滤镜</title>
</head>
<body>
    <img src="https://images.unsplash.com/photo-1666552982368-dd0e2bb96993?ixlib=rb-4.0.3&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=2070&q=80">
    <img 
        src="https://images.unsplash.com/photo-1666552982368-dd0e2bb96993?ixlib=rb-4.0.3&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=2070&q=80"
        style="filter:grayscale(100%)"
    >
    <img 
        src="https://images.unsplash.com/photo-1666552982368-dd0e2bb96993?ixlib=rb-4.0.3&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=2070&q=80"
        style="filter:blur(1.5px) grayscale(0.5) saturate(1.2) contrast(1.1) brightness(1.2)"
    >
</body>
</html>

image.png


相比起来CSS 滤镜和 Canvas 滤镜都很好用,但只能实现比较固定的视觉效果。而用像素处理图片更灵活,因为它可以实现滤镜功能,还可以实现更加丰富的效果,包括一些非常炫酷的视觉效果。



拓展:高斯模糊的算法


下面这些来自阮一峰的网络日志:高斯模糊的算法

通常,图像处理软件会提供"模糊"(blur)滤镜,使图片产生模糊的效果。

模糊的算法有很多种,其中有一种叫做高斯模糊(Gaussian Blur)。它将正态分布(又名高斯分布)用于图像处理。


本质上,它是一种数据平滑技术(data smoothing),适用于多个场合,图像处理恰好提供了一个直观的应用实例。



一、高斯模糊的原理

所谓模糊,可以理解成每一个像素都取周边像素的平均值。在图形上,就相当于产生"模糊"效果,"中间点"失去细节。计算平均值时,取值范围越大,"模糊效果"越强烈。


每个点都要取周边像素的平均值,那么应该如何分配权重呢?



二、正态分布的权重

正态分布显然是一种可取的权重分配模式。


b21a0d2fd890468ab8f1610278a94c06.png



在图形上,正态分布是一种钟形曲线,越接近中心,取值越大,越远离中心,取值越小。

计算平均值的时候,我们只需要将"中心点"作为原点,其他点按照其在正态曲线上的位置,分配权重,就可以得到一个加权平均值。



三、高斯函数

上面的正态分布是一维的,图像都是二维的,所以我们需要二维的正态分布。


ce786be5c3e3486bb9223d99fde8596c.png


正态分布的密度函数叫做高斯函数(Gaussian function)。它的一维形式是:


875d928af92d4fc4b4b4775cae8d8e61.png


其中,μ是x的均值,σ是x的方差。因为计算平均值的时候,中心点就是原点,所以μ等于0。


dab65f38b74f472391832bc999dfaf65.png

根据一维高斯函数,可以推导得到二维高斯函数:


d25bc05f275f4b5da7126ef47724e94b.png


有了这个函数 ,就可以计算每个点的权重了。



四、权重矩阵

假定中心点的坐标是(0,0),那么距离它最近的8个点的坐标如下:

6895a9935de84de6be72750461f93b9e.png


为了计算权重矩阵,需要设定σ的值。假定σ=1.5,则模糊半径为1的权重矩阵如下:


6fbbc679ca964646951c961d795cd148.png


这9个点的权重总和等于0.4787147,如果只计算这9个点的加权平均,还必须让它们的权重之和等于1,因此上面9个值还要分别除以0.4787147,得到最终的权重矩阵。

b1878ce4dacd453b829e9c4b85491ee5.png


五、计算高斯模糊


有了权重矩阵,就可以计算高斯模糊的值了。

假设现有9个像素点,灰度值(0-255)如下:

7270e0acf01c45e2b95f98044607c2b3.png

每个点乘以自己的权重值:

ffe018a30f4147bfa07a28d6806c920a.png



得到


d232eb922ff44da499c9513bfaac75af.png

将这9个值加起来,就是中心点的高斯模糊的值。

对所有点重复这个过程,就得到了高斯模糊后的图像。如果原图是彩色图片,可以对RGB三个通道分别做高斯模糊。



六、边界点的处理


如果一个点处于边界,周边没有足够的点,怎么办?


一个变通方法,就是把已有的点拷贝到另一面的对应位置,模拟出完整的矩阵。





目录
相关文章
|
JSON JavaScript 前端开发
在Python中调用和执行JavaScript
在Python中调用和执行JavaScript主要通过`PyExecJS`库实现。安装库后,可以使用`execjs.compile`编译JS代码并用`eval`或`call`执行。此外,还能加载JavaScript库和框架,调用外部JS文件,处理返回值,以及在两者间传递数据。Python和JavaScript各有优劣,适用于不同场景,结合使用可增强项目功能和灵活性。
957 0
|
4月前
|
存储 固态存储 Linux
VMware ESXi 9.0 正式版发布下载 - 领先的裸机 Hypervisor
VMware ESXi 9.0 正式版发布下载 - 领先的裸机 Hypervisor
996 1
VMware ESXi 9.0 正式版发布下载 - 领先的裸机 Hypervisor
|
7月前
|
数据采集 资源调度 JavaScript
极致的灵活度满足工程美学:用Vue Flow绘制一个完美流程图
本文介绍了使用 Vue Flow 绘制流程图的方法与技巧。Vue Flow 是一个灵活强大的工具,适合自定义复杂的流程图。文章从环境要求(Node.js v20+ 和 Vue 3.3+)、基础入门案例、自定义功能(节点与连线的定制、事件处理)到实际案例全面解析其用法。重点强调了 Vue Flow 的高度灵活性,虽然预定义内容较少,但提供了丰富的 API 支持深度定制。同时,文中还分享了关于句柄(handles)的使用方法,以及如何解决官网复杂案例无法运行的问题。最后通过对比 mermaid,总结 Vue Flow 更适合需要高度自定义和复杂需求的场景,并附带多个相关技术博客链接供进一步学习。
|
存储 应用服务中间件 Linux
开源日志管理系统Graylog之Sidecar功能实践
开源日志管理系统Graylog之Sidecar功能实践
941 0
开源日志管理系统Graylog之Sidecar功能实践
|
应用服务中间件 Linux 网络安全
【WEB】当HTTPS资源引入HTTP导致报错blocked:mixed-content (混合加载/Mixed Content)如何解决
【WEB】当HTTPS资源引入HTTP导致报错blocked:mixed-content (混合加载/Mixed Content)如何解决
【WEB】当HTTPS资源引入HTTP导致报错blocked:mixed-content (混合加载/Mixed Content)如何解决
DHCP "No subnet declaration for xxx (no IPv4 addresses)" 报错
DHCP "No subnet declaration for xxx (no IPv4 addresses)" 报错
|
Python
【Python-Numpy】numpy.stack()的解析与使用
本文介绍了numpy的np.stack()函数,它用于在指定轴上增加数组的维度,通过不同轴参数可以改变张量的形状,例如axis=0会将形状变为(N, A, B),而axis=-1可以实现数组的转置。
482 0
|
JSON Linux 虚拟化
"揭秘!如何用Clash代理为Docker穿上‘隐身衣’,轻松绕过限制,实现镜像秒速拉取?"
【8月更文挑战第20天】无论是开发环境还是生产环境,这一技巧都将大大提升你的工作效率和稳定性。
5146 0
|
JavaScript Unix Shell
#! /usr/bin/env node 命令与 npm link 建立项目间软连接(一)
#! /usr/bin/env node 命令与 npm link 建立项目间软连接(一)
460 0
|
Prometheus 监控 前端开发
前端项目脚本加载失败:net:: ERR_HTTP2_PROTOCOL_ERROR 200
前端项目脚本加载失败:net:: ERR_HTTP2_PROTOCOL_ERROR 200
3402 0
前端项目脚本加载失败:net:: ERR_HTTP2_PROTOCOL_ERROR 200