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。
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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。
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。
正态分布的密度函数叫做高斯函数(Gaussian function)。它的一维形式是:
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。
根据一维高斯函数,可以推导得到二维高斯函数:
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:
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:
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。
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:
每个点乘以自己的权重值:
得到
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。