关于数字图像处理的高斯模糊与锐化

关于高斯模糊与锐化

清晰的图片,像素间的过渡会较为干脆利落,简而言之,就是像素之间的差距比较大。

而模糊的本质,其实就是使用某种算法把图像像素和像素之间的差距缩小,让中间点和周围点变得差不多;即,让中间点取一个范围内的平均值。

模糊到了极致,比如用于计算模糊的取值区域为整张图片,就会得到一张全图所有像素颜色都差不多的图片。

高斯滤波实际上是一种低通滤波器,也就是说,低波通过,高波滤去。对于图像来讲,就是在低频的部分通过,对于高频的地方滤去。对图像的边缘等细节部分进行模糊,这是由高斯模糊的公式的性质决定的。这点,经常在数字图像处理中利用,以在图像仿真图像重打样等领域进行利用。

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
关于数字图像处理的高斯模糊与锐化
图中,2是中间点,周边点都是1。
关于数字图像处理的高斯模糊与锐化
“中间点"取"周围点"的平均值,就会变成1。在数值上,这是一种"平滑化”。在图形上,就相当于产生"模糊"效果,"中间点"失去细节。

正态分布的密度函数叫做"高斯函数"(Gaussian function)。它的一维形式是
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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。
关于数字图像处理的高斯模糊与锐化
根据一维高斯函数,可以推导得到二维高斯函数:
关于数字图像处理的高斯模糊与锐化
有了这个函数 ,就可以计算每个点的权重了。