数字图像处理 - 第三章 平滑化处理（低通滤波器）的空间滤波器

数字图像处理 Ch3 平滑（低通）空间滤波器

• 平滑空间滤波器具有低通特性。
  • 基于方框核的空间滤波器用于图像处理。
  • 基于高斯内核的低通滤波器常用于平滑处理。
  • 非线性统计排序法在图像去噪中表现出色。

平滑（低通）空间滤波器

均值空间滤波器旨在减少亮度突变。
随机噪声常由亮度突变构成；因此，在降噪方面具有显著作用。
在去噪过程中也起到重要作用。

在《数字图像处理》第3章“空间滤波基础”相关内容中所述，在数字图像处理领域中有一种重要的技术被称为线性空间滤波技术。这种技术的核心机制是通过将一个特定的设计好的滤波器与目标图像进行卷积运算来进行图像处理操作。在这里我们采用了一种较为典型的实现方式即利用一个平滑窗口（即平滑核）对一副图像执行卷积运算后会产生模糊效果；此模糊效果的程度主要由该窗口的尺寸以及其权重系数的具体取值所决定。

1. 盒式滤波器核

典型的盒式核是最简单的可分离低通滤波器，在离散空间中尺寸为m \times n的空间域上的盒式滤波器由所有元素值均为相同的数值（通常取1）构成的一个矩阵组成；每个这样的滤波器前面都会乘上一个归一化的常数因子；该因子通常等于总系数之和的倒数。

适用于所有低通核的这个归一化有两个目的：

1. 在经过滤波处理后, 稳定灰度区域的均值将相当于滤波后图像中的灰度水平.