OpenCV均值、中值滤波器的讲解及实战应用(附Python源码)

简介: OpenCV均值、中值滤波器的讲解及实战应用(附Python源码)

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在尽量保留原图像信息的情况下,去除图像内噪声、降低细节层次信息等一系列过程,叫作图像的平滑处理(或图像的模糊处理)。实现平滑处理最常用的工具就是滤波器。通过调节滤波器的参数,可以控制图像的平滑程度。OpenCV提供了种类丰富的滤波器,每种滤波器使用的算法均不同,但都能对图像中的像素值进行微调,让图像呈现平滑效果

一、均值滤波器

图像中可能会出现这样一种像素,该像素与周围像素的差别非常大,导致视觉上就能看出该像素无法与周围像素组成可识别的图像信息,降低了整个图像的质量,这种格格不入的像素就是图像的噪声,如果图像中的噪声都是随机的纯黑像素和纯白像素,这种噪声称作椒盐噪声,如下图所示

以一个像素为核心,其周围像素可以组成一个n行n列的矩阵,这样的矩阵结构在滤波操作中被称为滤波核,矩阵的行和列决定了滤波核的大小

3×3的滤波核

均值滤波器可以把图像中的每一个像素都当成滤波核的核心,然后计算所有像素的平均值,最后让核心像素值等于这个平均值

均值滤波计算过程如下

OpenCV将均值滤波器封装成blur方法 语法格式如下

dst=cv2.blur(src,ksize,anchor,borderType)

ksize (高、宽)滤波核大小 滤波核越大 处理之后的图像就越模糊

anchor 可选参数 滤波核的锚点

下面对花朵图像进行均值滤波操作

由下图可见 滤波核越大 那么进行滤波之后的图像就越模糊

部分代码如下

import cv2
img = cv2.imread("amygdaus triloba.jpg")  # 读取原图
dst1 = cv2.blur(img, (3,3))  # 使用大小为3*3的滤波核进行均值滤波
dst2 = cv.blur(img, (5, 5))  # 使用大小为5*5的滤波核进行均值滤波
dst3 = v2.blur(img, (9, 9))  # 使用大小为9*9的滤波核进行均值滤波
cv2.imshow(img", img)  # 显示原图
cv2.imshow("3*3", dst1)  # 显示滤波效果
cv2.imshow("5*5", dst2)
cv2.imsow("9*9", dst3)
cv2.waitKey()  # 按下任何键盘按键后
cv2.destroyAllWindows()  # 释放所有窗体

二、中值滤波器

中值滤波器的原理与均值滤波器非常相似,唯一的不同就是不计算像素的平均值,而是将所有像素值排序,把最中间的像素值取出,赋值给核心像素

中值滤波计算原理如下图

OpenCV将中值滤波器封装成medianblur方法 语法如下

dst=cv2.medianBlur(src,ksize)

ksize 滤波核的边长 必须是大于1的奇数 该方法根据此边长自动创建一个正方形的滤波核

处理效果如下

部分代码如下

import cv2ad("amygdalus triloba.jpg")  # 读取原图
dst1 = cv2.mednBlur(img, 3)  # 使用宽度为3的滤波核进行中值滤波
dst2 = cv2.(img, 5)  # 使用宽度为5的滤波核进行中值滤波
dst3 = cv2(img, 9)  # 使用宽度为9的滤波核进行中值滤波
cv2.imshow("img", img)  # 显示原图
cv2.imhow("3", dst1)  # 显示滤波效果
cv2.imshow("5", dst2)
cv2.imshw("9",dst3)
cv2.waitKey()  # 按下任何键盘按键后
cv2.destroyAllWindows()  # 释放所有窗体

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